Alcuni ricercatori dell'Università di Cambridge hanno sviluppato un metodo per creare una matrice di piccoli laser utilizzando una semplice testina di stampante inkjet, senza la necessità di complesse e costose attrezzature da laboratorio. Per la precisione, la stampa riguarda uno dei componenti principali di un laser, ossia la cavità risonante. Una volta ottimizzata, questa tecnica permetterebbe la produzione di componenti molto innovativi, come ad esempio matrici di sorgenti laser applicate ai muri come una carta da parati o speciali display informativi.
I due passi del processo di stampa delle microcamere risonanti: a sinistra la preparazione del substrato, a destra la stampa della soluzione con uno schema di come essa penetra nel substrato
Uno dei componenti principali di un laser è la cavità di risonanza, descrivibile in estrema sintesi come uno spazio in cui i fotoni generati dalla parte attiva del laser vengono "intrappolati" e continuano a rimbalzare acquistando energia e attivando la generazione di altri fotoni da parte degli atomi circostanti. Realizzare una cavità di risonanza di solito è un procedimento complesso che richiede grande precisione. Con i laser tradizionali basati su componenti allo stato solido il procedimento si basa sulla fotolitografia applicata a vari strati di wafer semiconduttori di alta qualità.
Una ripresa di come le microcamere si formano nel substrato vinilico e si stabilizzano dopo pochi secondi, con una sezione della struttura risultante
Abbandonando i componenti allo stato solido e adottando invece cristalli liquidi di un tipo particolare (i chiral-nematic), questo processo può essere molto semplificato. I ricercatori di Cambridge sono riusciti a creare delle matrici di microscopiche cavità risonanti che si generano in maniera quasi autonoma, grazie alle proprietà chimico-fisiche dei materiali coinvolti, usando la testina di una stampante inkjet industriale per collocare gocce microscopiche di una soluzione di cristalli liquidi su un substrato umido polivinilico steso su una superficie di vetro. Le gocce di soluzione cadono nel substrato polivinilico e le diverse viscosità dei due materiali fanno sì che le prime non si disperdano nel secondo. Dopo un paio di secondi la configurazione si stabilizza (in parole povere si cristallizza quando il polimero si asciuga) e le gocce finiscono per formare una sorta di lente che funziona come una cavità risonante, grazie alle proprietà ottiche dei cristalli liquidi utilizzati.
La "stampa" produce file di microcamere distanziate di un millimetro circa, l'ingrandimento mostra che ciascuna microcamera risonante è omogenea e ha una struttura interna pressoché invariante se inclinata di 45 gradi
Ciò che si ottiene alla fine è uno strato sottile (circa 50 micrometri, meno dello spessore di un capello) di polimero costellato di cavità risonanti distanziate fra loro di un millimetro circa e in grado di generare luce laser a una frequenza ben specifica. Gli utilizzi che i ricercatori ipotizzano per questo nuovo materiale sono molti: può essere utile nei laboratori come componente per nuovi strumenti di analisi chimica, ma anche permettere la realizzazione di "carte da parati laser" o nuovi tipi di display informativi (non veri monitor, per la distanza elevata tra le microlenti). Le prime emetterebbero una sorta di gabbia raggi invisibili tramite cui una persona o un robot, dotati di un apposito ricevitore, potrebbero individuare la propria posizione rispetto alle pareti anche al buio. O, nel caso di una persona, anche se non vedente.