ES2687414T3 - Procedimiento para fabricar estructuras metálicas - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la fabricación de estructuras metálicas, que comprende las siguientes etapas: (a) aplicar una composición iniciadora sobre el sustrato, de manera que la composición comprende como iniciador una sustancia inorgánica activa fotocatalíticamente en forma de nanobarras con un diámetro inferior a 100 nm y una longitud inferior a 500 nm, bajo la formación de una capa iniciadora; (b) aplicar una composición de precursor, que comprende una composición de precursor para la capa metálica sobre el sustrato; (c) aplicar un patrón de estructura sobre la capa iniciadora bajo desplazamiento parcial de la composición de precursor; (d) reducir la composición de precursor en el metal a través de la actuación de radiación electromagnética sobre el iniciador; (e) retirar el patrón de estructura después de la radiación.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para fabricar estructuras metalicas Campo de la invencion

La invencion se refiere a un procedimiento para fabricar estructuras metalicas, en particular conductores, asf como a tales sustratos y su utilizacion.

Estado de la tecnica

El documento US 5.534.312 describe un metodo para la fabricacion de una estructura metalica a traves de la aplicacion de un complejo metalico fotosensible sobre un sustrato y su destruccion a traves de radiacion. Este procedimiento es complicado, puesto que debe manipularse un complejo fotosensible. Ademas, aparecen normalmente oxidos metalicos, que deben reducirse en otra etapa con hidrogeno a altas temperaturas de al menos por encima de 200°C en los metales.

La publicacion US 2004/0026258 A1 describe un procedimiento, en el que se genera en primer lugar una microestructura sobre un sustrato. Estas estructuras sirven como germenes para otro proceso de separacion electrolftica. Tambien en este procedimiento es necesaria, ademas del proceso de separacion, una etapa de reduccion.

El documento US 2005/0023957 A1 describe la fabricacion de una nanoestructura unidimensional. A tal fin se aplica un recubrimiento de un compuesto fotocatalttico sobre un sustrato y se ilumina a traves de una mascara. De esta manera se forman estados excitados en las zonas iluminadas. Sobre esta imagen latente se separan entonces metales electrolfticamente. En este metodo es un inconveniente la duracion de vida corta de la imagen latente, lo que requiere un tratamiento inmediato siguiente. Ademas, tambien en este metodo es necesaria otra etapa de separacion, para obtener estructuras conductoras.

En la publicacion US 2006/0144713 A1 se aplica sobre el compuesto fotocatalttico un polfmero, para prolongar la duracion de vida util de los estados excitados. Esto complica todavfa mas este procedimiento. En las publicaciones Noh, C.-, et al., Advances in Resist Technology and Processing XXII, Proceedings of SPIE, 2005, 5753, 879-886, "A novel patterning metod of low-resistivity metals" y Noh, C.-, et al., Chemistry Letters, 2005, 34(1), 82-83, "A novel patterning metod of low-resistivity metals" se describe que tambien es posible la utilizacion de una capa de dioxido de titanio amorfo como capa fotocatalttica. Sin embargo, en el caso de la utilizacion de nanopartfculas cristalinas de dioxido de titanio no se ha podido conseguir una resolucion suficiente de las estructuras, probablemente en virtud del tamano de las partfculas, que conduce a una superficie rugosa. En virtud de la actividad fotocatalftica mas reducida de dioxido de titanio amorfo solo se puede separar fotocatalfticamente una cantidad reducida de metal.

En la publicacion US 2009/0269510 A1 se describe la fabricacion de pelfculas metalicas sobre un recubrimiento de nanopartfculas de dioxido de titanio. A tal fin se utilizan partfculas esfericas con un diametro entre 3 nm y 20 nm. Con este procedimiento se puede conseguir una cierta estructuracion. Sin embargo, las estructuras no son transparentes y solo presentan una resolucion reducida.

La publicacion Jia, Huimin at al., Materials Research Bulletin, 2009, 44, 1312-1316, "Nonaqueous sol-gel syntesis and growt mechanism of single crystalline TiO2 nanorods wit high photocatalytic activity" muestra la fabricacion de nanobarras de dioxido de titanio.

En el documento US 6.911.385 se publica la estructuracion de una tinta de nanopartfculas sobre un sustrato con la ayuda de una estampa.

Todos los procedimientos necesitan la fabricacion de mascaras de estructuras para la iluminacion.

Sena ventajoso que fuera posible tambien a traves de la separacion fotocatalftica la fabricacion de estructuras conductoras transparente, lo que hasta ahora se soluciona la mayona de las veces a traves de recubrimientos-ITO.

Problema

El problema de la invencion es indicar un procedimiento, que posibilita la fabricacion de estructuras metalicas de una manera sencilla, en particular de estructuras conductoras. El procedimiento debe posibilitar tambien la fabricacion de estructuras transparentes.

Este problema se soluciona por medio de las invenciones con las caractensticas de las reivindicaciones independientes. Los desarrollos ventajosos de las invenciones se caracterizan en las reivindicaciones dependientes. La redaccion de todas las reivindicaciones se realiza de esta manera con referencia al contenido de esta descripcion.

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El problema se soluciona por medio de un procedimiento para la fabricacion de estructuras metalicas, en el que se aplica una composicion iniciadora sobre un sustrato, en el que la composicion comprende como iniciador una sustancia inorganica activa fotocatalfticamente en forma de nanobarras con un diametro inferior a 100 nm y una longitud inferior a 500 nm, bajo la formacion de una capa iniciadora. En otra etapa, se aplica sobre el sustrato una composicion precursora, que comprende un compuesto precursor para una capa metalica. Sobre el sustrato se aplica un patron de estructura sobre la capa iniciadora bajo desplazamiento parcial de la composicion de precursor. A traves del desplazamiento parcial se establece contacto entre el patron de la estructura y la superficie de la capa iniciadora.

El problema se soluciona tambien por medio de un procedimiento para la fabricacion de estructuras metalicas, en el que se aplica una composicion iniciadora sobre un sustrato, de manera que la composicion comprende como iniciador una sustancia inorganica activa fotocalfticamente, bajo la formacion de una capa iniciadora. En otra etapa, sobre un patron de la superficie se aplica una composicion precursora, que comprende una composicion precursora para una capa metalica. Sobre el sustrato se aplica la composicion precursora junto con el patron de la estructura sobre la capa iniciadora bajo desplazamiento parcial de la composicion precursora. A traves del desplazamiento parcial se establece contacto entre el patron de la estructura y la superficie de la capa iniciadora.

En otra etapa se redice el compuesto precursor bajo la accion de radiacion electromagnetica sobre el iniciador en el metal. A traves del desplazamiento parcial esto se realiza solo alft donde el patron de la estructura no ha desplazado la composicion de precursor y, por lo tanto, la composicion de precursor. En este caso se forma normalmente una capa metalica. A este respecto, por una capa metalica se entiende en sentido de la invencion una capa de un metal. Tales capas pueden ser tambien conductoras cuando tienen un espesor suficiente. Tales capas conductoras son especialmente preferidas. En este caso, por conductoras no se entiende necesariamente la fabricacion de estructuras, que representan por sf una banda de conductores. Tambien la fabricacion de puntos de material conductor representa una estructura en principio conductora.

A continuacion se describen en detalle etapas individuales del procedimiento. Las etapas no tienen que realizarse necesariamente en la secuencia indicada, y el procedimiento a describir puede presentan tambien otras etapas no mostradas.

El procedimiento descrito tiene la ventaja de que a traves del desplazamiento selectivo de la composicion precursora se puede conseguir de manera sencilla una estructuracion. Tales patrones de la estructura se pueden fabricar de manera sencilla.

El sustrato, que debe recubrirse con el iniciador fotocatalftico, puede ser cualquier material adecuado para esta finalidad. Ejemplos de materiales adecuados son metales o aleaciones de metal, vidrio, ceramica, incluyendo ceramica de oxido, vitroceramica o plasticos, como papel y otros materiales que contienen celulosa. Evidentemente, tambien se pueden utilizar sustratos, que presentan una capa superficial de los materiales mencionados anteriormente. En la capa de la superficie se puede tratar, por ejemplo, de una metalizacion, un esmalte, una capa de vidrio o capa de ceramica o un laqueado.

Ejemplos de metales o de aleaciones de metales como acero, incluyendo acero noble, cromo, cobre, titanio, estano, cinc, laton y aluminio. Ejemplos de vidrio son vidrio de cal sodica, vidrio de borosilicato, cristal de plomo y cristal de sflice. Por ejemplo, se puede tratar de cristal plano, cristal hueco como cristal para envases o de cristal de aparatos de laboratorio. En la ceramica se trata, por ejemplo, de ceramica a base de oxidos En la ceramica se trata, por ejemplo, de ceramica a base de los oxidos SiO2, AhO3, ZrO2 o MgO o de los oxidos mixtos correspondientes. Ejemplos del plastico que, como tambien el metal, puede estar presente como lamina, son polietileno (PET), por ejemplo HDPE o LDPE, polipropileno, poliisobutileno, poliestireno (PS), cloruro de polivinilo (PVC), cloruro de polivinilideno, polivinilbutiral, politetrafluoretileno, policlorotrifluoretileno, poliacrilatos, polimetacrilatos como polimetilmetacrilato (PMMA), poliamida, polietilentereftalato, policarbonato, celulosa regenerada, nitrato de celulosa, acetato de celulosa, triacetato de celulosa (TAC), acetalbutirato de celulosa o hidrocloruro de caucho. Una superficie laqueada puede estar formada de capas basicas habituales o lacas. En una forma de realizacion preferida, los sustratos son laminas, en particular laminas de polietileno tereftalato o laminas de poliamida.

La composicion iniciadora contiene como iniciador una sustancia inorganica activa fotocatalfticamente. En este caso, por sustancia activa fotocatalfticamente se entiende un compuesto, que provoca directamente la reduccion de un ion metalico en un complejo metalico en el metal y/o indirectamente a traves de la activacion oxidativa del complejo metalico o de otra sustancia, sin que se destruya en este caso el mismo. A traves de los productos que resultan durante la oxidacion se produce una destruccion del completo metalico y la reduccion del ion de metal del complejo. En el metal fotocatalftico se puede tratar de ZnO o de TO2, siendo TO2 preferido. De manera especialmente preferida, el TO2 esta presente como Anatas.

El TO2 puede estar presente tambien como TO2 amorfo. Con preferencia, se trata de barras de TO2. La composicion iniciadora comprende nanobarras. En el sentido de la invencion, se entiende por ellas, en general, cuerpos alargados, en oposicion a nanopartfculas esfericas. Un cuerpo en forma de barra de este tipo se puede describir, por ejemplo, con la ayuda de dos parametros. Por una parte, el diametro de la barra y, por otra parte, la

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longitud de la barra. Las nanobarras se caracterizan por que presentan un diametro inferior a 100 nm, con preferencia inferior a 50 nm, con preferencia inferior a 40 nm, de manera especialmente preferida inferior a 30 nm. Su longitud es en este caso inferior a 500 nm, con preferencia inferior a 400 nm, de manera especialmente preferida inferior a 200 nm. Las dimensiones se pueden calcular por medio de TEM. Las nanobarras estan en TEM la mayona de las veces en el lado mas largo. Los diametros determinados representan, por lo tanto, una media de los diametros de nanobarras de diferente orientacion. En la composicion pueden aparecer tambien aglomerados de nanobarras. Las indicaciones se refieren siempre a una nanobarrita.

En una forma de realizacion preferida, las nanobarras presentan una relacion de longitud a diametro entre 1000:1 y 1,5:1, con preferencia entre 500:1 y 2:1, especialmente preferido entre 100:1 y 5:1.

En una forma de realizacion preferida, las nanobarras presentan una longitud entre 30 y 100 nm, con una relacion de longitud a diametro de entre 10:1 y 3:1.

Debido a su dilatacion longitudinal, las nanobarras poseen una actividad fotocatalttica especialmente alta.

Para la fabricacion de las nanobarras se contemplan todos los procedimientos conocidos por el tecnico. Estos son, por ejemplo, procedimientos-Sol-Gel hidroliticos o no hidroltticos. Para tales procedimientos se conocen condiciones, en las que se obtienen nanobarras.

Las nanobarras se fabrican con preferencia a traves de un proceso-Sol-Gel no hidrolftico. A tal fin se hace reaccionar un compuesto de titanio hidrolizable y/o un compuesto de cinc con un alcohol o un acido carboxflico, con preferencia en atmosfera de gas protector. La reaccion se realiza con preferencia a temperaturas entre 10 °C y 100 °C, con preferencia entre 15 °C y 30 °C. En una forma de realizacion, la reaccion se puede realizar a temperatura ambiente.

En la composicion de titanio hidrolizable se trata en particular de un compuesto de la formula TiCU, en la que los grupos X hidrolizables, que son diferentes entre sf o con preferencia iguales, son hidrogeno, halogeno (F, Cl, Br o I, en particular Cl y Br), alcoxi (con preferencia C1-6-alcoxi, en particular C1-4-alcoxi, como por ejemplo metoxi, etoxi, n-propoxi, i-propoxi, butoxi, i-butoxi, sec.-butoxi y tert.-butoxi), ariloxi (con preferencia C6-10-ariloxi, como por ejemplo fenoxi), aciloxi (con preferencia C1-6-aciloxi, como por ejemplo acetoxi o propioniloxi) o alquilcarbonilo (con preferencia C2-7-alquilcarbonilo, como por ejemplo acetilo). Un ejemplo de un halogenuro TiCU. Otros restos X hidrolizables son grupos alcoxi, en particular C1-4-alcoxi. Titanatos concretos son Ti(OCH3)4, Ti(C)C2Hs)4 y Ti(n- o i- OC3H7U. Se prefiere TiCU.

En el caso de un compuesto de cinc se contempla un compuesto de acido carboxflico del cinc, por ejemplo Zn(OAc)2.

En el alcohol o el acido carboxflico se trata, en general, de alcoholes o acidos carboxflicos inferiores. Ejemplos de tal compuesto son alcoholes de alquilo, como metanol, etanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, neopentanol, glicol, 1,3-propandiol o alcoholes bendlicos, como alcohol de bencilo, que pueden estar sustituidos tambien en el aromato. Ejemplos de acidos carboxflicos comprenden, por ejemplo, acido formico, acido acetico, acido propionico, acido butmco, acido oxalico. Tambien se pueden emplear mezclas de los disolventes. Se prefiere la utilizacion de alcohol de bencilo. El compuesto se emplea con preferencia tambien como disolvente, es decir, en exceso claro.

Para obtener nanobarras cristalinas, puede ser necesario realizar todavfa un tratamiento termico, con preferencia un tratamiento termico bajo presion autogena. A tal fin, se trata la mezcla de reaccion en un recipiente cerrado a una temperatura entre 50 °C y 300 °C, con preferencia entre 50 °C y 100 °C durante 2 horas a 48 horas.

Las nanobarras obtenidas se pueden conseguir a traves de centrifugacion sencilla y eliminacion del disolvente.

Las nanobarras pueden estar tambien dotadas, por ejemplo para desplazar su absorcion a otras zonas espectrales.

A tal fin, durante la fabricacion de las nanobarras se puede emplear un compuesto metalico apropiado para la dotacion, por ejemplo oxido, un a sal o un compuesto complejo, por ejemplo halogenuros, nitratos, sulfatos, carboxilatos (por ejemplo, acetatos) o acetilacetonatos. El compuesto debena ser soluble de manera mas conveniente en el disolvente utilizado para la fabricacion de las nanobarras. Como metal es adecuado cualquier metal, en particular un metal seleccionado del Grupo 5° a 14° del sistema periodico de los elementos y de los lantanoides o actinidos. Los grupos se indican aqrn de acuerdo con el nuevo sistema-TLTPAC, como se reproduce en Rompp Chemie Lexikon, 9a edicion. El metal puede estar presente en el compuesto en cualquier fase previa de oxidacion adecuada.

Ejemplos de metales apropiados para el compuesto metalico son W, Mo, Zn, Cu, Ag, Au, Sn, In, Fe, Co, Ni, Mn, Ru, V, Nb, Ir, Rh, Os, Pd y Pt. Con preferencia, se emplean compuestos metalicos de W(VI), Mo(VI), Zn(II), Cu(II), Au(III), Sn(IV), In(III), Fe(III), Co(II), V(V) y Pt(IV). Se consiguen resultados muy buenos en particular con W(Vl),

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Mo(VI), Zn(II), Cu(II), Sn(IV), In(III) y Fe(III). Ejemplos concretos para compuestos metalicos son WO3, M0O3, FeCl3, acetato de plata, cloruro de cinc, cloruro de cobre(II), oxido de indio(IN) y acetato de estano(IV).

La relacion de cantidad entre el compuesto metalico y el compuesto de titanio o de cinc depende tambien del metal empleado y de su fase de oxidacion. En general, se emplea, por ejemplo, tales relaciones de cantidad que resulta una relacion molar de metal del compuesto metalico y el titanio/cinc del compuesto de titanio o cinc (Me/Ti(Zn)) desde 0,0005:1 hasta 0,2:1, con preferencia desde 0,001:1 hasta 0,1:1 de manera mas preferida desde 0,005:1 hasta 0,1:1.

La dotacion de nanopartfculas se describe en US 2009/0269510 A1, cuyo contenido forma de esta manera objeto de la descripcion. Esencialmente, se anade tambien allf un compuesto metalico mencionado anteriormente durante la fabricacion.

Las nanobarras obtenidas se pueden modificar tambien en la superficie, por ejemplo para prestarles una compatibilidad con el material de la matriz utilizado. Ademas, es posible, por ejemplo a traves de la modificacion de la superficie con grupos fluorados, un gradiente de concentracion de las nanobarras dentro de la capa iniciadora. Las nanobarras se acumulan en la superficie libre de la capa iniciadora despues de la aplicacion y no danan el sustrato durante la radiacion.

En la composicion iniciadora se trata, en general, de una dispersion de las nanobarras en al menos un disolvente. La porcion de las nanobarras es en este caso inferior a 20 % en peso, con preferencia inferior a 10 % en peso, especialmente preferido inferior a 5 % en peso. Una zona mas preferida esta entre 0,5 % en peso y 3 % en peso. Ejemplos son 1 % en peso, 1,5 % en peso, 2 % en peso y 2,5 % en peso. En este caso, la porcion se refiere a la composicion iniciadora.

Como disolventes son adecuados los disolventes conocidos por el tecnico para nanopartfculas. Se prefieren disolventes, que presentan un punto de ebullicion inferior a 150 °C. Ejemplos a este respecto son H2O desionizada, metanol, etanol, isopropanol, n-propanol o butanol. Tambien se pueden emplear mezclas. Ejemplos de tales mezclas son H2O : alcohol entre 80:20 % en peso y 20:80 % en peso, con preferencia 50:50 % en peso hasta 20:80 % en peso, utilizando como alcohol con preferencia etanol.

Para la aplicacion de la composicion se pueden emplear procedimientos habituales, por ejemplo inmersion, rodillos, rascadores, inundacion, extension, inyeccion, centrifugacion o dispersion. La dispersion aplicada se seca, dado el caso, y se trata en caliente, tal vez para el endurecimiento o compactacion. El tratamiento termico utilizado para ello depende, naturalmente, del sustrato. En el caso de sustratos de plastico o de superficies de plastico, que presentan, en general, una capa de bloqueo (ver a continuacion) no se pueden utilizar, naturalmente, temperaturas muy altas. Por ejemplo, los sustratos de policarbonatos (PC) son tratados con calor, por ejemplo, aproximadamente a 130°C durante 1 h. En general, el tratamiento termico se realiza, por ejemplo, a una temperatura desde 100 hasta 200 °C y, si no esta presente plastico, hasta 500 °C o mas. El tratamiento termico se realiza, por ejemplo, durante 2 minutos a 2 horas.

Se pueden obtener capas de diferente espesor. Asf, se pueden obtener capas con un espesor entre 5 nm y 200 nm. Con preferencia, las capas estan entre 10 nm y 1 mm, con preferencia desde 50 nm hasta 700 nm. Pero el espesor de capa tambien puede estar entre 20 |im y 70 |im.

En una etapa siguiente, se aplica una composicion de precursor que comprende al menos una composicion de precursor para una capa metalica sobre el sustrato. Para la aplicacion de la composicion de precursor se pueden emplear procedimientos habituales, por ejemplo inmersion, rodillos, rascadores, inundacion, extension, inyeccion, centrifugacion o dispersion. Normalmente la composicion de precursor es una solucion o suspension de la al menos una composicion de precursor. Este solucion puede contener una mezcla de varias composiciones precursoras, Tambien pueden estar contenidas otras sustancias auxiliares, como agentes reductores o adyuvantes de reticulacion en la solucion.

En la composicion de precursor se trata con preferencia de un complejo metalico. Este comprende al menos un ion metalico o un atomo metalico y al menos un tipo de ligandos. En el metal se trata, por ejemplo de cobre, plata, oro, mquel, cinc,. aluminio, titanio, cromo manganeso, volframio, platino o paladio. En una forma de realizacion preferida, el compuesto de precursor es un complejo de plata, oro o cobre, de manera especialmente preferida un complejo de plata. La composicion de precursor puede comprender tambien varios tipos de metales o mezclas de completos metalicos.

Como ligando se emplean, en general, se emplean ligandos de quelato. Estos estan en condiciones de formar complejos especialmente estables. En este caso se trata de compuestos, que presentan varios grupos hidroxilo y/o grupos amino. Se prefieren compuestos con un peso molecular inferior a 200 g/mol, de manera especialmente preferida compuestos con al menos un grupo hidroxilo y al menos un grupo amino. Ejemplos de compuestos posibles son 3-amino-1,2-propandiol, 2-amino-1-butanol, tris(hidroxietil)-aminometano (TRIS), NH3, nicotinamida o

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acido 6-aminohexanico. Tambien se pueden emplear mezclas de estos ligandos. En el caso del complejo de plata preferido se prefiere TRIS como ligando.

La composicion de precursor es con preferencia una solucion del compuesto precursor. Como disolventes se contemplan todos los disolventes adecuados. Estos son, por ejemplo, agua, alcoholes, como metanol, etanol, n- propanol o i-propanol. Tambien se pueden emplear mezclas de los disolventes, con preferencia mezclas de agua y etanol. Como relacion de mezcla es adecuada una relacion 50:50 % en peso hasta 20:80 % en peso de H2O : alcohol, con preferencia etanol.

La composicion de precursor puede contener adicionalmente todavfa otros adyuvantes, como tensidos o agentes reductores de apoyo.

La composicion de precursor se puede aplicar de manera discrecional sobre el sustrato. En este caso, la composicion de precursor se aplica de manera que a traves de la actividad fotocatalttica de la capa iniciadora se puede activar directa o indirectamente la reduccion del ion metalico en el metal. Normalmente esto se realiza aplicando la composicion de precursor directamente sobre la capa iniciadora.

Para la aplicacion de la composicion de precursor se pueden utilizar procedimientos habituales, por ejemplo inmersion, pulverizacion, rodillos, rascadores, inundacion, extension, inyeccion, centrifugacion o dispersion.

Por ejemplo, la aplicacion de la composicion de precursor se puede realizar sobre un bastidor, que se coloca sobre el sustrato y se aplica la composicion de precursor en el espacio formado entonces a traves del bastidor. El bastidor puede presentar formas discrecionales. Normalmente es un bastidor rectangular. El bastidor rodea entonces, por ejemplo, una superficie sobre el sustrato de entre 1 cm2 hasta 625 cm2 con una longitud lateral entre 1 cm y 25 cm. La altura del bastidor sobre el sustrato determina en este caso el espesor de la composicion de precursor aplicada. El bastidor puede tener en este caso entre 25 pm y 5 pm, con preferencia entre 30 pm y 2 pm.

En otra etapa, a partir de la capa iniciadora se aplica un patron de la estructura bajo desplazamiento parcial de la composicion de precursor. En el patron de la estructura se trata de un patron de forma discrecional, que a traves de la entrada en contacto con la superficie de la capa iniciadora en estos lugares desplaza la composicion de precursor. En este caso, la composicion de precursor sobre la superficie de la capa iniciadora debe ser tan viscosa o lfquida que se pueda realizar un desplazamiento.

El patron de la estructura puede ser, por ejemplo, una estampa o un tamiz. El patron de la estructura puede estar formado de materiales discrecionales. En este caso, hay que observar que una radiacion de la capa iniciadora y, por lo tanto, tambien la reduccion de la composicion de precursor deben ser posibles tambien todavfa despues de la aplicacion del patron de la estructura sobre el sustrato. En el caso de que el patron de la estructura no sea permeable para la radiacion utilizada, puede ser necesario realizar la radiacion a traves del sustrato. Con preferencia, el patron de la estructura es permeable para la radiacion utilizada, al menos en las cavidades, en las que se imprime la composicion de precursor durante la aplicacion.

Materiales posibles para el patron de la estructura son conocidos por el tecnico a partir del campo de la estampa de microestructura. Se pueden obtener, por ejemplo, tambien con medios litograficos. Ejemplos son metales, como rnquel, semimetales como silicio o fotolacas. Tambien se pueden utilizar siliconas como PDMs (polidimetilsiloxano).

Con ventaja, el patron de la estructura es de un metal, que es permeable para la radiacion electromagnetica utilizada, con preferencia PDMS.

Puede ser necesario tratar la superficie del patron de la estructura, por ejemplo a traves de tratamiento con silanos fluorados.

Puede ser necesario adaptar la configuracion del patron de la estructura al espesor de la capa de la composicion de precursor, por ejemplo para preparar espacio suficiente para la composicion de precursor desplazada asf como el aire introducido. Esto puede estar influenciado tambien por el espesor del patron de la estructura, o bien por la profundidad de las cavidades presentes sobre su superficie.

El patron de la estructura con respecto a la superficie contactada por el representa un negativo de la estructura metalica deseada.

Tambien es posible que la composicion de precursor sea aplicada primero sobre el patron de la estructura y ambos se aplican juntos sobre la capa iniciadora.

En una etapa siguiente, se reduce el ion metalico del compuesto de precursor a traves de la actuacion de radiacion electromagnetica sobre el iniciador en metal. En este caso, se forma una capa metalica. En la radiacion electromagnetica se trata de radiacion de la longitud de onda para la excitacion del iniciador. En este caso, la radiacion se puede realizar la radiacion a traves de la utilizacion de una fuente de radiacion superficial, como una lampara, o a traves de laser. Con preferencia se utiliza una longitud de ondas en la zona visible o ultravioleta del

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espectro electromagnetico, con preferencia radiacion con una longitud de onda de < 500 nm, por ejemplo entre 200 nm y 450 nm o entre 210 nm y 410 nm. Se prefiere radiacion con una longitud de onda de < 400 nm.

Como fuente de luz se puede utilizar cualquier fuente de luz adecuada. Ejemplos de una fuente de luz son lamparas de vapor de mercurio o lamparas de Xenon.

La fuente de luz esta dispuesta a distancia apropiada del sustrato a iluminar. La distancia puede estar en este caso, por ejemplo, entre 2,5 cm y 50 cm. La intensidad de la radiacion puede estar en este caso en una zona espectral de 250 nm hasta 410 nm entre 30 mW/cm2 y 70 mW/cm2

La radiacion debena realizarse a ser posible perpendicular a la superficie a iluminar.

La radiacion se realiza en el tiempo suficiente para la formacion de la capa metalica. La duracion depende en este caso del recubrimiento, del tipo del iniciador, del tipo de lampara, de la zona de longitudes de onda utilizada y de la intensidad de la radiacion. En el caso de que deban generarse estructuras conductoras, puede ser necesaria una radiacion mas larga. Con preferencia, una duracion de la radiacion esta entre 5 segundos y 10 minutos, con preferencia entre 20 segundos y 4 minutos.

En el caso de que se utilice un laser para la radiacion, se puede emplear, por ejemplo, un laser de iones de argon (351 nm) con 10 mW, cuyo rayo laser se enfoca y se colima y se conduce con una velocidad de 2 mm/s sobre el sustrato a irradiar.

La radiacion se puede realizar, a ser posible, desde el lado del patron de la estructura o a traves del sustrato. Se prefiere la radiacion a traves del patron de la estructura.

Despues de la radiacion se retira el patron de la estructura.

En otra forma de realizacion de la invencion, se trata el sustrato despues de la radiacion y la reduccion del compuesto precursor. Asf, por ejemplo, se puede retirar la composicion de precursor excesiva no reducida a traves de aclarado de la superficie, por ejemplo con agua desionizada o con otra sustancia adecuada. El sustrato recubierto se puede secar a continuacion, por ejemplo a traves de calentamiento en un horno, aire comprimido y/o a traves de secado a temperatura ambiente.

Tambien se pueden aplicar todavfa otras capas, por ejemplo para la proteccion de la superficie recubierta contra oxidacion y agua o contra radiacion-UV.

En una forma de realizacion de la invencion, durante la aplicacion de la composicion de precursor y/o durante la reduccion se realiza adicionalmente una estructuracion. Por ella se entiende en el sentido de la invencion una preparacion de la generacion limitada en el espacio de la estructura metalica. Esto es posible de diferentes maneras. Por una parte, se puede recubrir el sustrato solamente en zonas determinadas con la composicion iniciadora. Por lo demas, se puede limitar tambien, naturalmente, la actuacion de la radiacion electromagnetica a zonas determinadas. Estos procedimientos se pueden aplicar naturalmente tambien en combinacion, Asf, por ejemplo, es posible aplicad superficialmente la composicion de precursor y entonces iluminarla a traves de una mascara. Naturalmente, tambien es posible aplicar la composicion de precursor de forma selectiva y a continuacion iluminarla en la superficie.

Para la calidad de las estructuras obtenidas, ademas de la actividad fotocatalttica del iniciador, tambien es importante la calidad, por ejemplo la capacidad de humidificacion o la rugosidad de la capa iniciadora con respecto a la composicion de precursor. Precisamente las composiciones iniciadoras segun la invencion se caracterizan por que es ellas es posible una aplicacion selectiva de la composicion de precursor y/o una reduccion muy selectiva de la composicion de precursor.

En una forma de realizacion preferida de la invencion, la estructuracion comprende estructuras con una dilatacion lateral minima inferior a 500 pm. Esto significa que las estructuras fabricadas sobre el sustrato presentan una anchura minima de 500 pm, se refiere una dilatacion inferior a 100 pm, 50 pm, 20 pm, especialmente preferido 10 pm Incluso son posibles estructuras inferiores a 5 pm o 1 pm.

Para la resolucion selectiva de las estructuras metalicas, es decir, la configuracion de la capa de metal, es importante la estructura de la capa fotocatalttica formada. Ademas de la utilizacion de las nanobarras es posible conseguir la resolucion selectiva a traves de un tratamiento previo del sustrato. Tal tratamiento previo puede significar tambien la aplicacion de otra capa.

En un desarrollo preferido de la invencion, el tratamiento previo comprende un tratamiento de plasma, tratamiento de corona, tratamiento de llama y/o la aplicacion y endurecimiento de un recubrimiento organico-inorganico. Se contempla un tratamiento de plasma, tratamiento de corona y/o tratamiento de llama en particular en sustratos de laminas, especialmente en laminas de plastico. En este caso, se ha encontrado que tal tratamiento mejora la calidad de la capa fotocatalftica obtenida.

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V^as posibles para la obtencion de plasma en condiciones de vado se han descrito con frecuencia en la literatura. La energfa electrica se puede conectar a traves de medios inductivos o capacitivos. Puede ser corriente continua o corriente alterna; la frecuencia de la corriente alterna puede ser desde algunos kHz hasta la zona de MHz. Tambien es posible una alimentacion de energfa en la zona de microondas (GHz).

Como gases de plasma primarios se pueden emplear He, argon, xenon, N2, O2, H2, vapor y aire, y tambien mezclas de estos compuestos. Se prefiere un plasma de oxfgeno.

Normalmente se acidulan previamente los sustratos. Esto se puede realizar a traves de simple lavado con un disolvente. Los sustratos son secado, dado el caso, a continuacion y entonces son tratados durante 5 minutos con plasma. La duracion del tratamiento puede depender de la sensibilidad del sustrato. Normalmente, esta entre 1 y 4 minutos.

Otra posibilidad para mejorar la calidad de la capa fotocatalttica es el tratamiento previo con llama de la superficie. Tal tratamiento es conocido por el tecnico. Los parametros a seleccionar son predeterminados por el sustrato determinado a tratar. Por ejemplo, se adaptan las temperaturas de la llama, la intensidad de la llama, los tiempos de residencia, la distancia entre sustrato y horno, la presencia del gas combustible, la presion del aire, la humedad, al sustrato en cuestion. Como gases de llama se pueden utilizar, por ejemplo, metano, propano, butano o una mezcla de 70 % de butano y 30 % de propano. Tambien este tratamiento tiene lugar con preferencia en laminas, especialmente preferido en laminas de plastico.

En otra forma de realizacion de la invencion, la composicion iniciadora contiene un compuesto con al menos 2 grupos polares. Con preferencia, estos son compuestos organicos. Por grupos polares se entienden grupos, que contienen O, N o S. Se prefieren compuestos, que contiene al menos 2 grupos OH, NH2, NH o SH. Tales compuestos pueden conducir a una mejora de la capa iniciadora obtenida. Ejemplos de tales compuestos son oligomeros de compuestos, como 1,2-etandiol, 1,3-propandiol, 1,4-butandiol, 1,2-etilendiamina, 1,3-propandiamina, 1,4-butandiamina, que estan enlazados, respectivamente, a traves de un oxfgeno, nitrogeno o atomo de azufre. En este caso, los oligomeros estan constituidos por 2 a 4 de los compuestos mencionados anteriormente. Ejemplos son monoetilenglicol (MEG), dietilenglicol (DEG), trietilenglicol.

El compuesto se emplea con preferencia en porciones inferiores a 10 % en peso con respecto a la masa de la suspension en nanobarras, con preferencia inferior a 5 % en peso, especialmente preferido entre 1 y 4 % en peso.

En una forma de realizacion preferida, la composicion iniciadora comprende un material inorganico o inorganico modificado organicamente formador de matriz. En este caso, se puede tratar en particular de soles inorganicos o de materiales Idbridos inorganicos modificados organicamente o de nanocompuestos. Ejemplos de ello son oxidos dado el caso modificados organicamente, hidrolizados y (poli)condensados de al menos un elemento M formador de vidrio o de ceramica, en particular un elemento M de los grupos 3 a 5 y/o 12 a 15 del sistema periodico de los elementos, con preferencia de Si, Al, B, Ge, Pb, Sn, Ti, Zr, V y Zn, en particular los de Si y Al, mas preferido Si o mezclas de ellos. Tambien pueden estar presentes proporcionalmente elementos de los grupos 1 y 2 del sistema periodico(por ejemplo, Na, K, Ca y Mg) y de los grupos 5 a 10 del sistema periodico (por ejemplo, Mn, Cr, Fe y Ni) o lantanoides en el oxido, hidrosilato o (poli)condensado. Un material tnbrido inorganico modificado con preferencia organicamente son poliorganosiloxanos. De manera especialmente preferida se emplean a tal fin hidroxilatos de elementos formadores de vidrio o ceramica, en particular de silicio.

El material inorganico o inorganico modificado organicamente formador de matriz se anade con preferencia en tal cantidad que la relacion entre la sustancia activa fotocatalfticamente y el material formador de la matriz con respecto al % en peso de toda la composicion esta entre 300:1 y 1:300, con preferencia entre aproximadamente 30:1 y 1:30, especialmente preferido entre 1:20 y 1:2.

En el caso de nanopartfculas de titanio fabricadas liotermicamente se anade el material inorganico modificado organicamente formador de la matriz con preferencia en una cantidad tal que la relacion molar del titanio del compuesto de titanio con respecto al elemento M formador de vidrio o ceramica es 100:0,01 a 0,01:100, con preferencia 300:1 a 1:300. Se obtienen resultados muy buenos con una relacion molar Ti/M de aproximadamente 10:3 a 1:30.

A traves de esta adicion se consigue una mejora de la adhesion. Si se utiliza un material inorganico modificado organicamente formador de la matriz, todos o solo una parte de los elementos M obtenidos formadores de vidrio o ceramica pueden presentar uno o varios grupos organicos como grupos no hidrolizables.

Los materiales inorganicos o inorganicos modificados organicamente formador de la matriz se pueden fabricar segun procedimientos conocidos, por ejemplo a traves de pirolisis de llama, procedimientos de llama, procedimientos de condensacion de fases de gas, tecnicas de coloides, procedimientos de precipitacion, procedimientos Sol-Gel, procesos controlados de nucleacion y crecimiento, procedimientos MOCVD y procedimientos de (micro)emulsion.

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Con preferencia, los soles inorganicos y en particular los materiales hnbridos modificados organicamente se obtienen segun el procedimiento Sol-Gel. En el procedimiento Sol-Gel, que se puede utilizar tambien para la fabricacion especial de partfculas, se hidrolizan compuestos hidrolizables habitualmente con agua, dado el caso bajo catalisis acida o basica y dado el caso se condensan al menos parcialmente. Las reacciones de hidrolisis y/o de condensacion conducen a la formacion de compuestos o condensados con grupos hidroxi, grupos oxo y/o puentes oxo, que sirven como fases previas. Se pueden utilizar cantidades estequiometricas de agua, pero tambien cantidades menores o mayores. El sol que se forma se puede ajustar a traves de parametros apropiados, por ejemplo grado de condensacion, disolvente o valor-pH, a la viscosidad deseada para la composicion de recubrimiento. Otros detalles del procedimiento-Sol-Gel se describen, por ejemplo, en C.J. Brinker, G.W. Scherer: "Sol-Gel Science - The Physics and Chemistry of Sol-Gel-Processing", Academic Press, Boston, San Diego, New York, Sydney (1990).

De acuerdo con el procedimiento Sol-Gel se obtienen los oxidos, hidrolisatos o (poli)condensados a traves de hidrolisis y/o condensacion de compuestos hidrolizables de los elementos formadores de vidrio o ceramica mencionados anteriormente, que llevan, dado el caso, para la produccion del material hnbrido inorganico modificado organicamente adicionalmente sustituyentes organicos no hidrolizables.

Se forman soles inorganicos en este caso segun el procedimiento Sol-Gel en particular a partir de compuestos hidrolizables de la formula general MXn, en la que M es el elemento formador de vidrio o ceramica definido anteriormente, X es como se define en la formula (I) siguiente, pudiendo estar sustituidos dos grupos X por un grupo oxo, y n corresponde a la valencia del elemento y es la mayona de las veces 3 o 4. Con preferencia, se trata de compuestos de Si hidrolizables, en particular de la formula (I) siguiente.

Ejemplos de compuestos hidrolizables de elementos M utilizables, que son diferentes de Si son Al(OCH3)3, Al(OC2H5)3, Al(O-n-C3Hy)3, Al(O-i-C3H/)3, Al(O-n-C4Hg)3, Al(O-sec.-C4Hg)3, AlCh, AlCl(OH)g, Al(OCgH4OC4H9)3, TiCU, Ti(OCgH5)4, Ti-(O-n-C3H7)4, Ti(O-i-C3H7)4, Ti(OC4H9)4, Ti(2-etilhexoxi)4, ZrCU, Zr(OC2H5)4, Zr (O-n^H/k Zr(O-i- C3H7)4, Zr(OC4H9)4, ZrOCl2, Zr(2-etilhexoxi)4, asf como compuestos-Zr, que presentan restos complejantes, como por ejemplo restos de p-dicetona y restos de (met)acrilo, metilato de sodio, acetato potasico, acido borico, BCh, B(OCH3)3, B(OC2H5)3, SnCl4, Sn(OCH3)4, Sn(OC2H5)4, VOCh y VO(OCH3)3.

Las explicaciones siguientes con preferencia sobre silicio se aplican tambien segun el sentido para los otros componentes. De manera especialmente preferida, se obtiene el Sol o el material tnbrido inorganico modificado organicamente a partir de uno o mas silanos hidrolizables y condensables, presentando, dado el caso, al menos un silano un resto organico hidrolizable. De manera especialmente preferida, se utilizan uno o varios silanos con las siguientes formulas generales (I) y/o (II)

SiX4 (I)

en la que los restos X son iguales o diferentes y significan grupos hidrolizables o grupos hidroxi.

RaSiX(4-a) (II)

en la que R es igual o diferente y representa un resto no hidrolizable, que presenta, dado el caso, un grupo funcional, X tiene el significado anterior y a tiene el valor 1, 2 o 3, con preferencia 1 o 2.

En las formulas anteriores, los grupos X hidrolizables son, por ejemplo hidrogeno o halogeno (F, Cl, Br o I), alcoxi (con preferencia Ci-6-alcoxi, como por ejemplo metoxi, etoxi, n-propoxi, i-propoxi y butoxi), ariloxi (con preferencia Ci- 10-ariloxi, como por ejemplo fenoxi), aciloxi (con preferencia Ci-6-aciloxi, como por ejemplo acetoxi o propioniloxi), alquilcarbonilo (con preferencia C2-7-alquilcarbonilo, como por ejemplo acetilo), amino, monoalquilamino o dialquilamino con preferencia con 1 a 12, en particular 1 a 6 atomos de carbono en el o bien los grupos alquilo.

El resto R no hidrolizable es por ejemplo alquilo (con preferencia C1-6-alquilo, como por ejemplo metilo, etilo, n- propilo, isopropilo, n-butilo, s-butilo y t-butilo, pentilo, hexilo o ciclohexilo), alquenilo (con preferencia C2-6-alquenilo, como por ejemplo Vinilo, 1-propenilo, 2-propenilo y butenilo), alquinilo (con preferencia C2-6-alquinilo, como por ejemplo acetilenilo y propargilo) y arilo (con preferencia C6-10-arilo, como por ejemplo fenilo y naftilo).

Los restos R y X mencionados pueden presentan, dado el caso, uno o varios sustituyentes habituales, como por ejemplo halogeno, grupos eter, de acido fosforico, de acido sulfonico, ciano, amid-mercapto, tioeter o alcoxi, como grupos funcionales.

El resto R puede contener un grupo funcional, a traves del cual es posible la reticulacion. Ejemplos concretos de los grupos funcionales del resto R son grupos epoxi, hidroxi, amino, monoalquilamino, dialquilamino, carboxi, alilo, vinilo, acrilo, acriloxi, metacrilo, metacriloxi, ciano, aldehndo y alquilcarbonilo. Estos grupos pueden estar ligados con preferencia a traves de grupos puentes de alquileno, alquenileno o arileno, que pueden estar interrumpidos por atomos de oxfgeno o de azufre o grupos-NH-, al atomo se silicio. Los grupos puentes mencionados se derivan, por ejemplo, de los restos alquilo, alquenilo o arilo mencionados anteriormente. Los grupos puentes de los restos R contienen con preferencia de 1 a 18, en particular de 1 a 8 atomos de carbono.

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Silanos hidrolizables especialmente preferidos de la formula general (I) son tetraalcoxisilanos, como tetrametoxisilano y en particular tetraetoxisilano (TEOS). Los soles inorganicos obtenidos a traves de catalisis acida, por ejemplo hidrolisatos-TEOS, son especialmente preferidos. Organosilanos especialmente preferidos de la formula general (II) son epoxisilanos como 3-glicidiloxipropiltrimetoxisilano (GPTS), metacriloxipropiltrimetoxisilano y acriloxipropiltrimetoxisilano, pudiendo emplearse con ventaja GPTS-hidrolisatos.

Si se produce un material fnbrido inorganico modificado organicamente, se pueden emplear exclusivamente silanos de la formula (II) o una mezcla de silanos de las formulas (I) y (II). En los soles inorganicos a base de silicio se emplean exclusivamente silanos de la formula (I), anadiendo dado el caso proporcionalmente compuestos hidrolizables de la formula MXn anterior.

Especialmente preferidos son materiales fnbridos inorganicos modificados organicamente, que se producen a partir de soles a base de titanio. Tambien se pueden emplear todavfa silanos de la formula (I) y/o (II).

Si el sol inorganico esta constituido de partfculas de oxido discretas dispersas en el disolvente, pueden mejorar la dureza de la capa. En estas partfculas se trata, en particular, de partfculas inorganicas nanoescalares. El tamano de las partfculas (volumen calculado por rayos-X) esta, por ejemplo, en el intervalo inferior a 200 nm, en particular inferior a 100 nm, con preferencia inferior a 50 nm, por ejemplo de 1 a 20 nm.

Segun la invencion, se pueden emplear, por ejemplo, soles inorganicos de SiO2, ZurO2, GeO2, CeO2, ZnO, Ta2O5, SnO2 y Al2O3 (en todas las modificaciones, en particular como Bohmit AlO(OH)), con preferencia soles de SiO2, Al2O3, ZurO2, GeO2 asf como mezclas de los mismos como partfculas nanoescalares. Tales soles se pueden adquirir, en parte, tambien en el comercio, por ejemplo soles de sflice, como Levasile ® der Bayer AG.

Como material inorganico o inorganico modificado organicamente formador de matriz se puede emplear tambien una combinacion de tales partfculas nanoescalares con soles inorganicos presentes como hidrolisatos o (poli)condensados o materiales tnbridos modificados organicamente, lo que se designa aqu con nanocompuestos.

Dado el caso, tambien pueden estar contenidos monomeros organicos, oligomeros o poftmeros de todo tipo como materiales organicos formadores de matriz, que sirven como flexibilizadores, pudiendo tratarse de aglutinantes organicos habituales. Estos se pueden utilizar para mejorar la capacidad de recubrimiento.

En general se desprenden fotocatalfticamente despues de la terminacion de la capa. Los oligomeros y poftmeros pueden presentar grupos funcionales, sobre los que es posible la reticulacion. Esta posibilidad de reticulacion es posible tambien, dado el caso, en los materiales inorganicos modificados organicamente formadores de matriz explicados anteriormente. Tambien son posibles mezclas de materiales inorganicos, inorganicos modificados organicamente y/u organicos formadores de matriz.

Ejemplos de materiales organicos formadores de matriz utilizables son poftmeros y/u oligomeros, que presentan grupos polares como hidroxilo, grupos amino primarios, secundarios o terciarios, carboxilo o caboxilato. Ejemplos ftpicos son polivinilalcohol, polivinilpirrolidona, poliacrilamida, polivinilpiridina, polialilamina, acido poliacnlico, polivinilacetato, acido polimetilmetacnlico, almidon, foma arabiga, otros alcoholes poftmeros como por ejemplo copolimeros de polietileno-alcohol de polivinilo, polietilenglicol, polipropilenglicol y poli(4-vinilfenol) o bien monomeros u oligomeros derivados de ellos.

Como ya se ha mencionado, en sustratos, que estan constituidos de un material sensible o presentan una capa superficial (por ejemplo, un laqueado o un esmalte) de un material sensible de este tipo, no es posible o solo mal una aplicacion directa. Se puede disponer una capa de bloqueo entre el sustrato (dado el caso con recubrimiento superficial) y la capa fotocatalftica. A tal fin se puede emplear una capa inorganica de un material inorganico formador de matriz. Para ello se pueden emplear los soles inorganicos descritos anteriormente.

Tambien es posible producir una capa fotocatalftica con capa de bloqueo "integrada", configurando un gradiente de concentracion de nanobarras activas fotocatalfticamente en la capa fotocatalftica. Esto se puede realizar a traves de una modificacion de la superficie de la sustancia activa fotocatalfticamente con grupos hidrofobos, en particular grupos organicos fluorados o grupos alquilo organicos. El tecnico conoce procedimientos para la modificacion de la superficie.

El material formador de matriz puede contener tambien adicionalmente dioxido de titanio, por ejemplo como TiO2 amorfo, nanopartfculas de TiO2, o nanobarras de TiO2. Estos componentes pueden estar presentes con una porcion entre 10 % en peso y 80 % en peso con respecto a la composicion del material formador de matriz en la produccion de la composicion iniciadora, con preferencia entre 25 % en peso y 65 % en peso.

Los compuestos mencionados anteriormente como componentes formadores de matriz se pueden utilizar tambien para el tratamiento previo del sustrato en la aplicacion y endurecimiento del recubrimiento organico-inorganico. En

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este caso se pueden emplear tanto soles como tambien se puede aplicar una solucion del compuesto metalico hidrolizable.

Con preferencia se aplica una solucion de un silano de la formula II. Especialmente preferidos son silanos de la formula II, en la que T contiene un grupo funcional, a traves del cual es posible una reticulacion. Ejemplos concretos de los grupos funcionales del resto R son grupos epoxi, hidroxi, amino, monoalquilamino, dialquilamino, carboxi, alilo, vinilo, acrilo, acriloxi, metacrilo, metacriloxi, ciano, aldehudo y alquilcarbonilo. Estos grupos estan ligados con preferencia a traves de grupos puentes alquileno, alquenileno o arileno, que pueden estar interrumpidos por atomos de oxfgeno o de azufre o grupos-NH-, en el atomo de silicio. Los grupos puentes mencionados se derivan, por ejemplo de los restos alquilo, alquenilo o arilo mencionados anteriormente. Los grupos puentes de los restos R contienen con preferencia de 1 a 18, en particular de 1 a 8 atomos de carbono.

Son especialmente preferidos como organosilanos epoxisilanos como 3-glicidiloxipropiltrimetoxisilano (GPTS), metacriloxipropiltrimetoxisilano (MPTS) y acriloxipropiltrimetoxisilano.

La capa se seca despues de la aplicacion y se reticula segun su grupo funcional. Esto puede requerir la adicion de iniciadores de la reticulacion.

De acuerdo con el procedimiento se pueden aplicar tambien todavfa otras capas, por ejemplo para proteger la superficie recubierta del sustrato contra radiacion-UV.

Una ventaja especial del procedimiento de acuerdo con la invencion reside en que las composiciones empleadas se pueden aplicar facilmente sobre los sustratos. En este caso, la capa iniciadora con la sustancia activa fotocataltticamente posibilita la produccion de estructuras especialmente finas solo en pocas etapas. Con esta finalidad se emplean todos los procedimientos de impresion conocidos, como la impresion con chorro de tinta, el huecograbado, impresion con tamiz, impresion Offset impresion en relieve o flexograffa. A menudo se emplean para la impresion de las funcionalidades electricas tambien impresiones combinadas de los procedimientos de impresion mencionados anteriormente. Puede ser necesario adaptar las placas, rodillos o estampas de impresion empleadas a las propiedades de las composiciones, por ejemplo a traves de la adaptacion de su energfa superficial.

En las estructuras aplicadas a traves de estructuracion no existe propiamente ninguna limitacion. Se pueden aplicar estructuras conectadas, como bandas de conductores. Ademas, es posible aplicar tambien estructuras de puntos. En virtud de la buena resolucion es posible con el procedimiento aplicar puntos conductores no visibles a simple vista sobre una lamina. Esto tiene mucha importancia en la fabricacion de superficies para pantallas tactiles.

La estructuracion a traves de la aplicacion del patron de la estructura se puede integrar incluso en procedimientos de impresion habituales, de modo que el patron de la estructura sustituye al patron de impresion.

La invencion se refiere, ademas, a un sustrato recubierto obtenido segun el procedimiento de la invencion. Tal sustrato se caracteriza por una capa iniciadora que comprende nanobarras activas fotocatalfticamente. Esta capa presenta un espesor entre 50 pm y 200 pm. Con preferencia, los espesores de capa estan entre 100 nm y 1 mm, con preferencia 50 nm a 700 nm. Pero el espesor de capa puede estar tambien entre 20 y 80 pm. La capa puede comprender tambien un material de la matriz, como ya se ha descrito para el procedimiento. Con preferencia, es un material de matriz inorganico modificado organicamente.

De esta capa se aplica una capa metalica, al menos en una zona de la superficie de la capa iniciadora. Esta capa tiene solo hasta 200 nm de espesor. Con preferencia, los espesores de capa estan entre 20 y 100 nm, con preferencia de 50 a 100 nm. Como metal se emplean en este caso en particular cobre, plata, oro, mquel, cinc, aluminio, titanio, cromo, manganeso, volframio, platino o paladio, con preferencia plata u oro.

Segun la invencion, la capa metalica presenta sobre la capa iniciadora una estructuracion con elementos de estructura con una dilatacion inferior a 50 pm, con preferencia inferior a 10 pm.

En un desarrollo ventajoso de la invencion, el sustrato recubierto presenta estructuras metalicas, que son al menos parcialmente transparente. Esto se puede conseguir a traves de la aplicacion de estructuras con una resolucion inferior a 20 pm sobre un sustrato transparente, con preferencia inferior a 10 pm. Tambien pueden ser estructuras con una resolucion inferior a 5 pm o incluso 1 pm. En este caso resolucion significa que la estructura presenta estructuras con una dilatacion minima por debajo de la resolucion mencionada. Se puede tratar en este caso de zonas metalizadas o no metalizadas.

Los sustratos recubiertos, que se obtienen con el procedimiento segun la invencion, se pueden emplear para muchas aplicaciones. Por una parte, el procedimiento es adecuado para la aplicacion de capas metalicas reflectantes sobre superficies. Estas se pueden utilizar, por ejemplo, como capas reflectantes en aplicaciones holograficas

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Una ventaja especial de la invencion reside en la produccion de estructuras conductoras. Estas son adecuadas como bandas de conductores en aplicaciones electronicas, en pantallas tactiles, colectores solares, pantallas, como antena-RFID o en transistores. Son adecuadas, por lo tanto, como sustitucion de productos, que se fabrican hasta ahora a base de ITO (oxido de indio y estano), como por ejemplo en recubrimientos-TCO (TCO: transparent conductive oxide - oxido conductor transparente).

Pero las estructuras se pueden emplear tambien en la zona de transistores.

Otros detalles y caractensticas se deducen a partir de la descripcion siguiente de ejemplos de realizacion preferidos en combinacion con las reivindicaciones dependientes. En este caso, las caractensticas respectivas se pueden realizar por sf solas o combinadas entre sf Las posibilidades de solucionar el cometido no estan limitadas a los ejemplos de realizacion. Comprenden, por ejemplo siempre todos los valores intermedios - no mencionados - y todos los intervalos parciales concebibles.

La figura 1 muestra una toma-TEM de nanobarras de TO

La figura 2 muestra una imagen de difraccion electronica de las nanobarras.

La figura 3A muestra una representacion esquematica de una forma de realizacion del procedimiento segun la invencion (30: patron de estructura; 32: composicion de precursor; 34: capa iniciadora; 36: sustrato; 38 luz-UV).

La figura 3B muestra una reproduccion del patron estampado utilizado de PDMS fabricado en el proceso de formacion de un maestro de mquel obtenido en el mercado.

La figura 3C muestra una toma foto microscopica de una estructura superficial de la estampa-PDMS representada en la figura 3B.

La figura 4 muestra una toma foto microscopica de una estructura metalica fabricada (toma por reflexion). Las regiones claras representan separaciones de plata.

La figura 5 muestra una toma foto microscopica de una estructura metalica fabricada (toma al trasluz). Las regiones oscuras representan las separaciones de plata.

La figura 6 muestra una foto de una estructura de ensayo para la demostracion de un patron de interferencia durante la penetracion de la radiacion de una estructura metalica fabricada con un laser.

La figura 7 muestra una toma foto microscopica (toma al trasluz) de la separacion metalica lineal fabricada utilizando nanobarras de TiO2. Las zonas oscuras muestran separaciones de plata. La escala corresponde a 10 pm.

La figura 8 muestra una toma foto microscopica (toma al trasluz) de la separacion metalica estructurada fabricada utilizando nanobarras de TiO2. Las zonas oscuras muestran separaciones de plata. La escala corresponde a 10 pm.

La figura 1 muestra una toma-TEM (microscopio electronico de transmision) de nanobarras segun la invencion de TiO2. Su dilatacion longitudinal se reconoce claramente.

La figura 2 muestra un difragtograma de nanobarras de TiO2. Los reflejos documentan la estructura cristalina de las nanobarras.

La figura 3A muestra una representacion esquematica de una forma de realizacion del procedimiento segun la invencion. Un sustrato (36) se recubre con una capa iniciadora activa fotocataltticamente. De esta manera se aplica una capa de la composicion de precursor (32). Sobre un sustrato recubierto de esta manera se aplica un patron de estructura 30, de manera que el patron de estructura (30) se pone al menos parcialmente en contacto con la capa iniciadora (34). De esta manera se produce un desplazamiento de la composicion de precursor en estos lugares. La composicion de precursor (32) se desplaza en las cavidades del patron de estructura (30), que no estan en contacto con la capa iniciadora (34). Entonces se ilumina con luz-UV (38) a traves del patron de estructura. En este caso se produce la reduccion de la composicion de precursor y la separacion de una capa metalica en los lugares, en los que no se desplazo la composicion de precursor.

La figura 3B muestra un patron de estampa de PDMS utilizado en los ejemplos, fabricado sobre un proceso de formacion de un patron de mquel. La fabricacion de tal estampa pertenece a los conocimientos del tecnico.

La figura 3C muestra una toma foto microscopica de una estructura de superficie de la estampa mostrada en la figura 3B. La estampa presenta elevaciones cilmdricas en un retfculo hexagonal regular. Las estructuras metalicas fabricadas con este patron de estructura muestran, por lo tanto, una disposicion regular de zonas redondas circulares no recubiertas.

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La figura 4 muestra una toma foto microscopica de una estructura metalica fabricada con el procedimiento segun la invencion. Se puede reconocer claramente la zona delimitada mtida de la separacion de las estructuras metalicas. La nitidez de la estructura metalica muestra tambien que con el procedimiento son posibles todavfa estructura claramente mas finas que las estructuras mostradas con la estructuracion inferior a 10 pm

La figura 5 muestra una toma foto microscopica de una estructura metalica fabricada con el procedimiento segun la invencion. En este caso, se ha utilizado en oposicion de la figura 4 un patron de estructura, que presentaba motas circulares, que se muestran como drculos no metalizados sobre la figura. Con tales patrones de estructura se puede conseguir una alta resolucion.

La figura 6 muestra una estructura de ensayo, en la que se muestra la interferencia de una estructura metalica transparente segun la invencion. En este caso, se ilumina con un laser a traves del sustrato estructurado segun la invencion. A traves de la estructura uniforme sobre la superficie se producen fenomenos de interferencia, que son visibles sobre la superficie colocada a una distancia determinada. Los anillos concentricos se pueden reconocer claramente. En este caso, el punto de luz del laser sobre la superficie es debilitado por un filtro colocado allf para hacer visibles los anillos para la foto. Esta estructura de ensayo muestra, por una parte, la transparencia de los recubrimientos obtenidos y tambien la alta fidelidad de la imagen en la utilizacion de patrones de estructuras regulares. Solo se produce interferencia con una fidelidad muy alta de la imagen.

La figura 7 muestra una toma foto microscopica de una estructura metalica lineal, que ha sido producida utilizando una estampa correspondiente.

La figura 8 muestra una estructura metalica con un patron circular similar a la figura 5.

Se pueden realizar numerosas modificaciones y desarrollos de los ejemplos de realizacion descritos Ejemplos

(1) Sustratos utilizados

Como sustratos se emplearon diferentes laminas y vidrios. Como laminas se utilizaron laminas de polietileno tereftalato o laminas de poliimida, sustratos de policarbonato y de PMMA y como vidrio se utilizo vidrio sodico calcico o vidrio de borosilicato. El tamano de los sustratos vario entre 5 cm x 5 cm y 20 cm x 10 cm. El espesor de los sustratos vario entre 0,075 mm y 5 mm.

(2) Fabricacion de las nanobarras

La especificacion se toma de: Jia, Huimin at al., Materials Research Bulletin, 2009, 44, 1312-1316, "Nonaqueous sol- gel syntesis and growt mechanism of single crystalline TiO2 nanorods wit high photocatalytic activity".

Se colocaron 240 mL de alcohol bendlico en un matraz de 500 ml con agitador de barra. A continuacion se introdujo "todo" (alcohol bendlico, jeringa, tetracloruro de titanio) en una bolsa plastica bajo argon, se abrio el matraz de alcohol bendlico y se aclaro con agitacion fuerte la bolsa 2 veces con argon (= se lleno con argon y se vacio parcialmente y se lleno de nuevo). Por medio de la jeringa de 20 ml y canula larga se tomaron 12 ml de TiCU, se retiro la canula de la jeringa y se anadio por goteo al alcohol bendlico con fuerte agitacion.

Con cada gota de TiCU anadida sono un ruido de timbre o crepitante y se observo un desarrollo fuerte de humo. En este caso, la solucion se coloreo rojo intenso y se calento. Despues de la adicion completa, se coloreo la solucion intensiva naranja-amarilla y se formaron aglomerados rojos. La composicion se agito todavfa durante ~ 1 h bajo atmosfera de Ar con la tapa abierta y entonces se extrajo la bola plastica. La solucion estaba coloreada ahora amarrilla intensa con varios aglomerados pequenos y mas gruesos blancos/claros.

Despues de la extraccion se agito la composicion abierta entonces todavfa durante ~ 1 h hasta que se distribuyo sin los grupos mas gruesos en dos recipientes de Teflon (~ 130 g cada uno) y se trato en autoclave (digestion a presion: en bloque A; tiempo 2 x 23 h 59 min: temp.: 80 °C).

El sobrenadante en ambos recipientes de Teflon se extrajo por medio de pipeta, se precipito un precipitado blanco de gel y se lleno en tubitos de centnfugas y se centrifugo (15 min; con 2000 RCF; a RT; potencia de frenado: 0). El centrifugado se decanto y se anadio cloroformo a los restos. Las composiciones se dejaron en reposo durante la noche.

Los tubitos de centnfugas se colocaron por parejas con cloroformo, se agitaron de forma ordenada hasta que no se podfan ver ya aglomerados mayores y se centrifugaron (15 min; 3000 RCF; RT; potencia de frenado: 0). El centrifugado se decanto de nuevo y se anadio de nuevo cloroformo a los restos. A continuacion se proceso como se ha descrito anteriormente (sin reposo durante la noche). En total se lavaron las partfculas 3 veces con cloroformo.

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Despues del ultimo decantado se dejaron reposar los tubitos de centnfuga abiertos durante la noche con extraccion y a la manana siguiente se trasvasaron las nanobarras a un cristal de borde perfilado.

(3) Fabricacion de la solucion de complejo de plata

Se disolvieron 0,1284 g (1,06 mmol) TRIS (Tris(hidroximetil)aminometano) en 0,5 g (27, 75 mmol) de H2O desionizada y 0, 5 g (10,85 mmol) de EtOH. Ademas, se disolvieron 0,0845 g (0.5 mmol) AgNO3 en 0,5 g (27,75 mmol) de H2O desionizada y 0, 5 g (10,85 mmol) de EtOH. La solucion de AgNO3 se anadio bajo agitacion a la primera solucion. La solucion formada del complejo metalico era incolora y clara. La solucion se puede fabricar tambien en agua desionizada pura.

(4) Smtesis liotermal de partfculas de TO (lyo-TiO2)

Se gotearon 48,53 Ti(O-i-Pr)4 a 52,73 g 1-PrOH (n-Propanol). A esta solucion se goteo lentamente una solucion de acido clorlmdrico (37 %, 3,34 g) y 10,00 g 1-PrOH. A esta solucion se goteo entonces una mezcla de 4,02 g H2O y 20,00 g 1-PrOH. La solucion obtenida esta colorada eventualmente amarilla clara y se lleno en un recipiente de disgregacion a presion (aproximadamente 130 g), En este recipiente se trato la solucion durante 2,5 h a 210 °C.

La composicion se decanto y las partfculas obtenidas se transfirieron a un matraz y el disolvente se elimino a 40 °C en el evaporador de rotacion a presion negativa.

Las partfculas obtenidas se suspendieron en agua para utilizacion posterior.

(5) Aplicacion general

Las etapas siguientes se realizaron para cada muestra. Los sustratos se prelimpiaron con etanol, propanol y panos sin pelusas. Las diferentes suspensiones se aplicaron o bien por inundacion o con rascador. Las capas de TiO2 obtenidas se secaron en un horno a temperaturas entre 100° C y 150 °C, en particular a 120 °C o 140 °C durante 5 a 30 minutos. A continuacion se lavaron los sustratos con agua desionizada para eliminar restos y se secaron con aire comprimido.

A continuacion se aplico la solucion del complejo de plata. Sobre la superficie se aplico el patron de la estructura, la mayona de las veces una estampa de PDMS, y se irradio con radiacion-UV. A continuacion se elimino el complejo de plata sobrante a traves de lavado con agua desionizada y se secaron los sustratos recubiertos con aire comprimido. Como fuente de luz se empleo una lampara de xenon-mercurio (LOT-Oriel solar simulator, 1000 W, enfocado sobre una superficie de 10 cm x 10 cm). La intensidad de la lampara se midio con el aparato de medicion digital "UV-Integrator" (BELTRON) y era 55 mW/cm2 en la zona espectral desde 250 hasta 410 nm.

(6) Suspensiones de nanobarras de TiO2 en H2O/EtOH

En primer lugar se suspendieron las nanobarras de TiO2 en agua desionizada. A continuacion se anadio una cantidad correspondiente de etanol. En todas las suspensiones la relacion de H2O y EtOH en las suspensiones era H2O:EtOH ^ 20:80 en % en peso o 10:90 en % en peso. Para la fabricacion de las capas de TiO2 se fabricaron las siguientes suspensiones:

-1,5 % en peso de nanobarras de TiO2 en H2O/EtOH

(7) Aplicacion de la capa de TiO2 sobre una capa de SiO2 porosa

La suspension de nanobarras de TiO2 se aplico a traves de inundacion sobre una capa de SiO2 porosa sobre vidrio. A tal fin se utilizo sol de SiO2.

(8) Fabricacion de un patron de estructura

Fabricacion de una estampa como colada de un maestro de mquel

A continuacion se describe la fabricacion de una estampa de PDMS (caucho de silicona) como colada de un maestro de mquel.

1. Descripcion del maestro de mquel y del molde de funcion

En el maestro de mquel se trata de una lamina de mquel fabricada galvanicamente de la dimension 100 mm x 100 mm sobre la que se aplico una microestructura (cavidades cilmdricas dispuestas regularmente con un diametro de 5 pm, una altura de 10 pm y una distancia de 5 pm. Esta lamina de mquel se encolo sobre el fondo de un molde de fundicion fabricado por medio de aluminio o material similar o se coloco o se coloco por medio de lamina adhesiva

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ferromagnetica. En este caso, hay que observar que el maestro de mquel debe aplicarse absolutamente plano, puesto que cualquier irregularidad se encuentra en la estampa posterior.

Ademas, el molde de fundicion se llevo a una posicion lo mas horizontal posible, para que la estampa presente posteriormente un espesor uniforme.

2. Mezcla del caucho de silicona y colada de moldeo

Se combinaron los dos componentes del PDMS (por ejemplo, Silgard 184 de Dow Corning) en relacion correspondiente (por ejemplo, 10:1) y mezcla ambos componentes por medio de agitacion. La cantidad a aplicar se ajusta al espesor deseado de la estampa (espesor tfpico de la estampa: 2 a 4 mm). El recipiente de mezcla debena comprender 3 veces el volumen de la mezcla para impedir un rebose en el siguiente proceso de desgasificacion.

Para la eliminacion de las burbujas de aire mezcladas durante la agitacion, se lleva la mezcla a un armario de secado en vado (a temperatura ambiente) y se evacua hasta que se han eliminado todas las burbujas de aire.

La mezcla de PDMS desgasificada se vierte en el molde de fundicion y se deja endurecer la mezcla. En la mayona de los caso es conveniente acelerar el endurecimiento de traves de la atemperacion del molde de fundicion. Tfpicamente un calentamiento del molde de fundicion a 70°C durante una hora conduce a un endurecimiento completo del PDMS.

3. Proceso de desmoldeo

El desmoldeo de la estampa-PDMS se realiza cortando con un escalpelo u otra cuchilla afilada el PDMS desde la pared vertical del molde de fundicion sobre toda la periferia y entonces se eleva con una herramienta plana y roma (por ejemplo, espatula plana) desde el borde y entonces se desprende con cuidado desde el maestro de mquel.

Las irregularidades en el borde se pueden recortar ahora con una cuchilla afilada (por ejemplo, cuchilla de alfombra).

El motivo para la utilizacion de PDMS como material de la estampa es la transparencia de este material para luz-UV, que se utiliza para la metalizacion realizada fotoqmmicamente. En este sentido, tambien es apropiado cualquier otro material como material de la estampa, que cumple los requerimientos de la transparencia-UV y facilidad de desmoldeo segun el punto 3 del ejemplo mencionado anteriormente de la fabricacion de la estampa como colada de un maestro de mquel.

(9) Fabricacion de microestructuras de plata

Los sustratos (por ejemplo, vidrio, PMMA, PET, PVC, PS, ...) se recubrieron con nanobarras de TiO2. Se obtuvo un recubrimiento transparente. A continuacion se humedecio la superficie recubierta con la solucion con el complejo de plata. Sobre el sustrato se imprimio una estampa de PDMS (polidimetildisiloxano). En este caso, las elevaciones de la estampa y los lugares, que entran en contacto con la capa fotocatalttica, desplazan allf la solucion con el complejo de plata. El sustrato fue irradiado a continuacion a traves de la estampa transparente durante 20 segundos a 2 minutos con luz-UV (por ejemplo, LOT-Oriel solar simulator, 1000 W Hg(Xe)-fuente de luz, enfocado sobre una superficie de 10x10 cm2). Se retiro la estampa y se elimino el complejo de placa por medio de lavado. A continuacion se secaron los sustratos. Se puede realizar tambien un tratamiento termico posterior, por ejemplo a temperaturas entre 50 °C y 200 °C. Dado el caso, se aplico o se lamino otra capa de proteccion. Con este proceso se obtuvieron estructuras con una resolucion de hasta 1 pm.

Para las estructuras metalicas mostradas en las figuras se aplico una capa de nanobarras de TiO2 como suspension sin sistema aglutinante en un espesor de aproximadamente 60 nm y se aplico una suspension del complejo de plata. Despues de la aplicacion de una estampa-PDMS formada de manera correspondiente, se ilumino durante 20 s a 60 s. La estampa presentaba una profundidad de la estructura de < 10 pm, lo que corresponde entonces aproximadamente al espesor de la capa de la solucion del complejo de plata durante la iluminacion.

El procedimiento posibilita generar de manera sencilla estructuras metalicas con solo dos composiciones de recubrimiento.

(10) Fabricacion de estructuras metalicas con estampa-PDMS

1. Un sustrato recubierto con iniciador segun (5) se coloco debajo de la unidad de iluminacion y se humedecio (recubrio) con la suspension de la composicion de precursor como se describe en el ejemplo (5).

2. Una estampa de PDMS, fabricada como se describe en (8), se llevo ahora sobre un lado en el angulo de 45° sobre el sustrato humedecido y se deposito lentamente hasta que descanso totalmente plana sobre el sustrato. Esto sirve para evitar inclusiones posibles de aire, que pueden repercutir de manera desfavorable sobre el valor (calidad) de la metalizacion estructurada.

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3. La estampa se carga ahora superficialmente de tal manera que la trayectoria de los rayos permanece libre a traves de la misma para la iluminacion posterior de la capa iniciadora. Esto se realiza colocando una hoja de cristal de cuarzo transparente-UV, que es en sus dimensiones mayor que la estampa, superficialmente sobre la misma. Luego se coloca un bastidor de material discrecional, que deja libre la trayectoria de los rayos a traves de la estampa de PDMS y unicamente sirve para cargar la lamina de cristal de cuarzo y, por lo tanto, la estampa. El objetivo del procedimiento es desplazar totalmente la suspension de la composicion de precursor debajo de las zonas elevadas de la estampa estructurada entre ella y el sustrato recubierto con capa iniciadora. La presion minima necesaria para ello depende del tipo y tamano de la estructura de la estampa y se determina empmcamente para cada estampa empleada. La presion maxima que debe ejercerse sin que repercuta negativamente sobre la calidad del resultado de la metalizacion se determina primero tambien empmcamente. Esta depende, ademas del tipo y tamano de la estructura, tambien a traves de la capacidad de deformacion del material de la estampa, de la relacion dimensional de las estructuras. Un perjuicio negativo del resultado de la metalizacion en el sentido de la solicitud es la reduccion de la resolucion o modificacion de la forma de las estructuras metalicas a traves de deformacion plastica de la estampa o tambien un espesor resultante mas reducido de la capa metalizada a traves del desplazamiento de la suspension de la composicion de precursor desde las zonas no elevadas (equivalente a espacios intermedios) de la estampa.

4. La capa iniciadora se irradia ahora a traves de la capa de cristal de cuarzo transparente-UV, la estampa transparente-UV y la suspension transparente-UV de la composicion de precursor, como se describe en (5).

5. Despues de una duracion suficiente de la radiacion se interrumpe la trayectoria de los rayos en la fuente de luz por medio de una corredera y al mismo tiempo o posteriormente se retira el marco de peso, la lamina de cristal de cuarzo y la estampa desde el sustrato y este se lava como se describe en 9) y se seca y, dado el caso, se trata termicamente despues, como se describe en (9).

6. Alternativamente al Punto 1 del ejemplo, se puede aplicar la estampa tambien en primer lugar como en el Punto 2 del ejemplo sobre el sustrato, pero no humedecido, y se carga, como se describe en el Punto 3. A continuacion, se aplica en el borde de la estampa en muchos lugares discrecionales la suspension de la composicion de precursor sobre el sustrato hasta que los espacios intermedios entre estampa y sustrato estan totalmente llenos con la misma suspension en virtud de las fuerzas capilares. A tal fin, puede ser necesario o ventajoso bascular el sustrato junto con la estampa, cristal de cuarzo y el bastidor.

A continuacion se procede segun los Puntos 4 y 5 de este ejemplo.

Signos de referencia

30 Patron de estructura

32 Composicion del precursor

34 Capa iniciadora

36 Sustrato

38 Luz-UV

Literatura citada

US 5,534,312

US 2004/0026258 A1

US 2005/0023957 A1

US 2006/0144713 A1

Noh, C.-, et al., Advances in Resist Technology and Processing XXII, Proceedings of SPIE, 2005, 5753, 879-886, "A novel patterning metod of low-resistivity metals".

Noh, C.-, et al., Chemistry Letters, 2005, 34(1), 82-83, "A novel patterning metod of low-resistivity metals". US 2009/0269510 A1 Jia, Huimin at al., Materials Research Bulletin, 2009, 44, 1312-1316, "Nonaqueous sol-gel syntesis and growt mechanism of single crystalline TiO2 nanorods wit high photocatalytic activity".

Claims (11)

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   REIVINDICACIONES

   1. - Procedimiento para la fabricacion de estructuras metalicas, que comprende las siguientes etapas:

   (a) aplicar una composicion iniciadora sobre el sustrato, de manera que la composicion comprende como iniciador una sustancia inorganica activa fotocatalfticamente en forma de nanobarras con un diametro inferior a 100 nm y una longitud inferior a 500 nm, bajo la formacion de una capa iniciadora;

   (b) aplicar una composicion de precursor, que comprende una composicion de precursor para la capa metalica sobre el sustrato;

   (c) aplicar un patron de estructura sobre la capa iniciadora bajo desplazamiento parcial de la composicion de precursor;

   (d) reducir la composicion de precursor en el metal a traves de la actuacion de radiacion electromagnetica sobre el iniciador;

   (e) retirar el patron de estructura despues de la radiacion.
2. 2. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la sustancia inorganica activa fotocatalfticamente es TiO2 o ZnO.
3. 3. - Procedimiento segun la reivindicacion 2, caracterizado por que la sustancia activa fotocatalfticamente es TiO2.
4. 4. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el patron de estructura contiene estructuras con una dilatacion lateral minima inferior a 50 pm.
5. 5. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la composicion de precursor es un complejo de plata, oro o cobre.
6. 6. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que antes de la aplicacion de la composicion iniciadora se pretrata la superficie del sustrato, en el que el tratamiento previo comprende un tratamiento de plasma, tratamiento de corona, tratamiento de llama y/o la aplicacion y dureza de un recubrimiento organico-inorganico.
7. 7. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la composicion de iniciador comprende un componente formador de matriz.
8. 8. - Procedimiento para la fabricacion de estructuras metalicas, que comprende las siguientes etapas: (a) aplicar una composicion iniciadora sobre el sustrato, de manera que la composicion comprende como iniciador una sustancia inorganica activa fotocatalfticamente en forma de nanobarras con un diametro inferior a 100 nm y una longitud inferior a 500 nm, bajo la formacion de una capa iniciadora; (b) aplicar una composicion de precursor, que comprende una composicion de precursor para la capa metalica sobre un patron de estructura; (c) aplicar una composicion de precursor junto con el patron de estructura sobre la capa iniciadora bajo desplazamiento parcial de la composicion de precursor; (d) reducir la composicion de precursor en el metal a traves de la actuacion de radiacion electromagnetica sobre el iniciador; (e) retirar el patron de estructura despues de la radiacion.
9. 9. - Sustrato recubierto, caracterizado por que presenta una capa iniciadora y al menos en una zona de la superficie de la capa iniciadora una capa metalica dispuesta encima, en el que la capa iniciadora comprende nanobarras fotocatalfticas con un diametro inferior a 100 nm y una longitud inferior a 500 nm, presentando la capa iniciadora un espesor entre 50 nm y 200 nm y la capa metalica un espesor de capa de hasta 200 nm, y presentando la capa metalica sobre la capa iniciadora una estructuracion con elementos estructurales con una dilatacion inferior a 50 pm.
10. 10. - Sustrato recubierto segun la reivindicacion 9, caracterizado por que el sustrato recubierto y las estructuras metalicas aparecen al menos parcialmente transparentes.
11. 11. - Utilizacion de un sustrato segun la reivindicacion 9 o 10 como banda de conductores en aplicaciones electronicas, en pantallas tactiles, en colectores solares, en pantallas, como antena-RFID o en transistores.