Разработка струйной печати оптических наноструктур
Грант РНФ
2020
Лаборатория гранта: Струйная печать функциональных наноматериалов
 
Абстракт: Взаимодействие света со сложными фотонными структурами в последние годы привлекает большое внимание исследователей со всего мира. Так, в работе [1] 2015 года были представлены результаты наблюдения сверхизлучения в волноводе на основе фотонных кристаллов. Благодаря малым оптическим потерям и высокой эффективности данных материалов, возможно переносить фотоны на длинные расстояния по модам отдельных атомов. Периодические структуры являются одними из наиболее интересных материалов для волноводной оптики. К применениям субмикронных светопроводящих устройств относятся антиотражающие пленки, вращатели поляризации, высокоотражающющие покрытия, микролинзы и голографические трехмерные микрорешетки. Особое внимание уделяется стратегиям проектирования и создания таких наноархитектур. В настоящее время в данной области преобладают фотолитографические методы создания субмикронных структур, которые, в свою очередь, обладают рядом существенных недостатков, включающих высокую стоимость, длительность и многостадийность одного цикла производства, невозможность создания микрорельефов с обратной топологией, сложности применения этой технологии на этапе прототипирования в виду дорогостоимости изготовления фотолитографической маски и многих других. Положительные возможности этого метода хорошо известны и великолепно применимы для микроэлектроники, -оптики и других инженерных областей. Однако, исследовательские результаты научных групп, продемонстрированных в работах [2-4], подтверждают возможность нанесения оптических трехмерных материалов нового поколения и сложных нано- и микроструктур с использованием технологии струйной печати. С помощью струйной печати возможно контролировать точность нанесения материала в плоскости субстрата в пределах 1-2 мкм и создавать наноархитектуры с толщиной и разрешением до десятков нанометров. В сравнении со стандартными методами нано- и микроструктурирования поверхности, струйная печать является экономически более выгодным методом, заключающемся в покапельном нанесении чернил, представляющих собой суспензию коллоидных наночастиц в объеме нескольких пиколитров на неограниченный набор подложек. Стремительное развитие струйной печати, её гибкость и распространенность, а также авторитетный опыт нашей лаборатории в области печати линейно-оптических структур дают возможность для разработки перспективных оптических компонентов для фотоники, оптики, голографии, квантовых преобразователей, а также открывает перспективы для создания новых классов устройств, например, включающие оптоэлектронные элементы, компоненты со структурой на основе магнитных материалов, разного рода сенсоров и “лабораторий на чипе” (lab-on-a-chip). Данный проект предполагает проведение комплексного исследования в области струйной печати наноструктур и конструкций, адаптированных для транспорта фотонов в тонких пленках и создания прототипа оптоэлектронного компьютера. Это направление станет продолжением многолетней плодотворной работы нашей научной группы в области оптических структур и материалов с уникальными и перспективными свойствами, которые будут эффективно использованы не только в лабораторных условиях, но также найдут применение и в масштабах промышленности. В рамках проекта будут разработаны и улучшены методики приготовления и высокоточного нанесения чернил на основе коллоидных систем полупроводниковых, магнитных, проводящих и диэлектрических наночастиц. Также будут оптимизированы процессы многослойного нанесения чернильных суспензий и параметров их сушки с целью получения структур различной архитектуры. Так, определение механизмов межфазного взаимодействия в процессе послойного нанесения и контролируемого удаления растворителя, в комбинации с разработкой программы предсказательного моделирования этого процесса, позволят нам установить взаимосвязь состава чернил и роль растворителя в преодолении краевого эффекта и получения как вогнутых так и выпуклых структур с контролируемой наноархитектурой. Исследование гидрофильно-гидрофобного взаимодействия жидкостей, взаимосвязи реологических параметров и поверхностного натяжения с формируемой геометрией объекта позволит создать планарные гетероструктуры с высокой повторяемостью и прогнозируемой формой, а также позволит создавать трехмерные объекты посредством печати водных дисперсий в слоях УФ-отверждаемых кремнийорганических соединений с контролируемой глубиной осаждения. Ещё одним применением станет печать наноархитектур магнитными чернилами. Применение источника постоянного магнитного поля в процессе струйной печати позволит использовать предлагаемые механизмы мягкой нанолитографии для печати нелинейных объектов со сложной, в том числе и обратной топологией, применяемых, например, в дифракционных решетках с заданным периодом. Путем интеграции оптических волноводов вместе с проводящими структурами для передачи электрических сигналов на одной и той же плате может быть изготовлена, так называемая, электро-оптическая печатная плата (electro-optical circuit boards / ЭОПП). В этом гибридном блоке для передачи оптического сигнала используются интегрированные, оптические компоненты и волноводы, а проводящие дорожки обеспечивают распределение и обработку электрического сигнала. Такие микросхемы сочетают в себе преимущества как оптических, так и электрических схем: они не подвержены влиянию внешних магнитных полей, устойчивы к перекрестным помехам (crosstalk), обеспечивая, таким образом, высокую плотность интеграции и уменьшение площади занимаемой поверхности, легкий вес и низкое тепловыделение. Эта молодая область инженерных исследований занимается созданием подобного рода гибридных устройств, которые являются перспективными как для высокоскоростной передачи данных (телекоммуникация, оборонная промышленность и защита данных), так и для физико-химического анализа жидкостей и газов. Научная значимость исследовательского направления по мягкой литографии нано- и микрофотоники, а также задач, поставленных авторской группой, имеет колоссальное значение, так как потребности в освоении новых технологий и создания оптических материалов и приборов нового поколения является ключевым направлением развития современной науки, где нерешенными остаются проблемы создания эффективных, экономически выгодных и широкодоступных методов изготовления оптических структур с высоким разрешением (до 10 нм). Такие структуры найдут в дальнейшем применение в оптических компьютерах и других прорывных устройствах, принцип действия которых основан на обработке оптического сигнала и управлении фотонными потоками. Авторы проекта активно вносили вклад в развитие научного знания в этой области, и за прошедший период работы над проектом было опубликовано 10 работ в журналах исключительно из первого квартиля (Q1). В 2018 году подписан крупный проект НИОКР с компанией АО НПО “Криптен”, включающий разработку технологии печати интерферирующих в поляризованном свете изображений. Полностью оснащены экспериментальные и аналитические комнаты, а также оборудованы рабочие места для сотрудников и обработки данных. Однако, завершение научных грантов к концу 2018 года ставит под удар дальнейшее развитие этого научного направления и авторский коллектив осознанно обращается за финансовой поддержкой в фонд РНФ. Фактически, авторским коллективом была создана фундаментальная теоретическая и практическая база для создания передовых высокотехнологичных фотонных и оптоэлектронных устройств методом струйной печати.
Список литературы:
[1] A. Goban et al. Superradiance for Atoms Trapped along a Photonic Crystal Waveguide, Physical Review Letters, 115, p. 06360, 2015.
[2] M. Singh et al. “Inkjet Printing - Process and Its Applications,” Advanced Materials, vol. 22, no. 6, pp. 673-685, 2010.
[3] E. Parry et al. “Drop‐on‐Demand Inkjet Printing of Thermally Tunable Liquid Crystal Microlenses,” Advanced Engineering Materials, vol. 20, no. 3, p. 1700774, 2018. [4] M. Choi et al. “Inkjet Printing Based Layer‐by‐Layer Assembly Capable of Composite Patterning of Multilayered Nanofilms,” Macromolecular: Materials and Engineering, vol. 302, no. 12, p. 1700332, 2017.
 
Результаты: Согласно исследованию и анализу европейского рынка фотоники (Market Research Study Photonics) [1], проведенному в 2017 году швейцарской консалтинговой компанией Optech Consulting по заказу крупного европейского объединения Photonics21 – European Technology Platform, микрофотоника - динамично развивающийся рынок с годовыми темпами роста порядка 6,2 % (в 2015 году) и с прогнозируемой к 2020 общей занятостью более 42 000 человек (в странах ЕС). Острая актуальность этого направления подчеркивается и таким наукометрическим параметром, как количество публикации в научной литературе, резко возросшим в последнее десятилетие: только за прошедшие 5 лет в области микрофотоники было опубликовано более 201 тыс научных работ (отображенных по ключевым словам «photon или photonics или waveguide» в ведущих научных базах данных, таких как Scopus, Web of Knowledge и Google Scholar). С помощью анализа библиометрии оценивается состояние науки в целом или отдельных её областей, выявляются закономерности и темпы её развития, отмечаются неожиданные «прорывы», определяется вклад различных стран в общемировой прогресс [2]. В статье Шабуровой Н.Н. [2] отмечается, что Россия по количеству публикаций в этом научно-техническом направлении находится только на 8 месте после США, Германии, Японии, КНР, Франции, Англии и Италии, занимающих лидирующие места по количеству изданных научных работ по фотонике и общему объему государственного и частного инвестирования в этой области. В современном мире вопросы высокоскоростной передачи и обработки огромных массивов данных становятся все более актуальными и острыми. Мировые лидеры вычислительной техники, такие как IBM (IBM Research – Zurich) и INTEL, на протяжении уже более 10 лет ведут научные разработки в области интегральной фотоники, в частности, по плотной интеграции оптических кремниевых структур, их упаковки и юстировки к источникам оптического излучения и интегральным схемам. В 2014 году компанией Hewlett Packard Enterprise впервые был представлен концепт вычислительного устройства The Machine, в основу архитектуры которого лягут мемристоры [3] в качества ячейки памяти и оптические волноводы для передачи сигнала между микрочипами, работы над его созданием ведутся по сегодняшний день. Мемристор (memristor = memory + resistor) - новый базовый элемент интегральной микросхемы, наряду с резистором, конденсатором и катушкой индуктивности, в основе работы которого лежит транспорт ионов под воздействием смещающего напряжения (bias voltage). Одним из ключевых этапов на пути к полному переходу на оптическую обработку сигнала представляют собой гибридные электро-оптические печатные платы (ЭОПП), соединяющие слои для оптической и электрической обработки сигнала на одном носителе. Проделанная авторами работа за последние три года показала перспективу использования технологии “мягкой” нанолитографии для создания эффективных транспортных волноводов и линейных преобразователей света. Полученный задел позволяет совершить новый уровень развития этой части науки и техники и приведет к формированию концепции струйной печати электронно-оптических и фотонных элементов как части квантового компьютера и компонентов на его основе. Такая комбинация технологии и объектов печати до сегодняшнего дня еще не осуществлялась в мире даже в научных экспериментах, особенно для гибридных ЭОПП. В результате выполнения проекта методом струйной печати на базе ЭОПП будут структурированы фундаментальные элементы интегральных микросхем, такие как резисторы, меандры и мемристоры. Мемристоры будут изготовлены методом струйной печати впервые. Узким местом в создании ЭОПП является механизм совмещения светопроводящих структур с источниками оптического излучения (LED, VCSEL, источники излучения подсоединенные к стеклянным волноводам). Различные концепты совмещения были в последние несколько лет опубликованы, например, с использованием микроапертур [4], интегрированных оптических элементов (микролинз, отражающих элементов [5]), интегрированных микроструктурированных пазов для стеклянных волноводов [6]. Однако, ни один из них не обладает достаточными надежностью, стабильностью и воспроизводимостью. В рамках проекта будут разработаны новые концепции совмещения оптических элементов с источниками оптического излучения. Также, будет исследовано влияние морфологического и физико-химического состава материалов с подходящими оптическими характеристиками (показатель преломления, коэффициенты отражения и т.п.), таких как диоксид титана и диоксид циркония на оптические свойства сформированных структур. Опыт в получении коллоидов данных материалов позволит без труда адаптировать их для технологии струйной печати. Данные результаты имеют большую перспективу для замены дорогостоящих технологий изготовления, таких как литография и скрин-печать. Разработанные элементы войдут в основу вычислительных устройств нового поколения. Напечатанные элементы с выраженным краевым эффектом [7], обратной топологией (с использованием магнитных чернил), фотонными решетками и объемными элементами печати жидкости в жидкость позволят заменить технологии механической обработки (гравировка и т.п.) на ограниченном наборе подложек, применяющиеся в области защиты от фальсификации. Помимо высокоскоростной и энергоэффективной передачи данных, ЭОПП могут найти свое применение в компактных устройствах для оптического анализа физико-химических свойств жидкостей и газов. Эта новая исследовательская область, получившая название оптофлюидики (optofluidics), ориентированной на синергетическое слияние оптики и микрофлюидики, станет вторым направлением проекта. Внедрение микрофлюидных элементов в тело ЭОПП, например, посредством интеграции оптических волноводов в микроканалы или кюветы на одном компактном носителе, позволит получить миниатюрные оптофлюидные сенсорные устройства. Такие устройства объединят принципы крупномасштабного лабораторного анализа на одном носителе и будут производить измерения и анализ данных непосредственно на нем. В научной среде они название лабораторий на чипе или на плате (lab-on-a-chip / lab-on-a-board). Множество физических явлений, таких как изменение интенсивности света в поглощающей среде в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера, Френелевское отражение (Fresnel reflection) [8], термо-оптический эффект (thermo-optic effect), плазмонный резонанс (surface plasmon resonance) [9] будет исследоваться и анализировать для использования на ЭОПП с целью модуляции и фильтрации оптического сигнала по модам и длинам волн для нужд телекоммуникации и вычислительной фотоники, а также анализа концентрации, показателей преломления жидкостей в лабораториях на чипе. Компактные сенсоры-лаборатории для измерения показателей преломления, концентрации жидкостей, их спектральных характеристик, созданные на основе ЭОПП, представляют огромный интерес как для индустрии, экологии, так и для медицины и биотехнологий. Широкий спектр оптофлюидных сенсорных устройств может быть изготовлен после отработки технологии изготовления и оптимизации использованных в них методов измерения. Так например, трудные в манипуляции микро- и нанообъекты (клетки, микро- и наночастицы), оптические и морфологические свойства которых подлежат исследованию, могут быть быстро и эффективно транспортированы ламинарными потоками жидкости в микроканалах в зону анализа интегрированной оптической системы. В рамках проекта будет напечатан прототип счетчика частиц/клеток на основе ЭОПП, который в дальнейшем может быть доработан до проточного цитометра (microflow cytometer) и дополнен элементом гидрофокусировки. Проточные цитометры незаменимы в одиночном анализе клеток в буферном потоке. Это миниатюрное устройство будет востребовано в иммунологии, онкологии, фармакологии, цитологии и других для анализа ДНК, клеточного состава крови, стадий клеточного цикла и цитоморфологических характеристик клетки и в будущем позволит заместить дорогостоящее и громоздкое оборудование. Подводя итог, можно отметить, что большинство обозначенных выше объектов, которые будут создаваться в рамках заявляемого проекта, являются остро актуальными и впервые будут созданы с использованием технологии струйной печати.
 
Список литературы:
[1] Результаты исследования рынка фотоники, обнародованные на сайте Федерального Министерства Образования и Науки (Bundesministerium für Bildung und Forschung): https://www.bmbf.de/files/Market-Research-Report-Photonics-2017.pdf
[2] Н.Н. Шабурова, “Фотоника: наукометрический анализ информационного потока,” Информационное обеспечение науки. Новые технологии. - Москва, 2011. - c. 199-214.
[3] D.B. Strukov, G.S. Snider, D.R. Stewart, and R. S. Williams, “The missing memristor found,” Nature Letters, vol. 453, pp. 80-83, 2008.
[4] J. Schmidt, E. Sergeeva, H. Hartwig, D. Hohlfeld, “Integration von SMD-LEDs in elektrisch-optische Leiterplatten für Sensoranwendungen,“ (german) in Proceedings of the 7th MikroSystemTechnik Kongress "MEMS, Mikroelektronik, Systeme", Munich, Germany, 2017, ISBN 978-3-8007-4491-6.
[5] Y. Morimoto and T. Ishigure, “Low-loss light coupling with graded-index core polymer optical waveguides via 45-degree mirrors,” Optics Express, vol. 24, no. 4, p. 3550, 2016.
[6] J. Liu et al., “A novel device of passive and fixed alignment of optical fiber,” Microsystem Technologies, vol. 10, no. 4, pp. 269–271, 2004.
[7] V. Slabov, A.V. Vinogradov and A.V. Yakovlev, “Inkjet printing of specular holograms based on a coffee-ring effect concave structure,” Journal of Materials Chemistry C, no. 19, 2018.
[8] P. Nath, H. K. Singh, P. Datta, and K. C. Sarma, “All-fiber optic sensor for measurement of liquid refractive index,” Sensors and Actuators A: Physical, vol. 148, no. 1, pp. 16–18, 2008.
[9] L. Ji et al., “Surface plasmon resonance refractive index sensor based on ultraviolet bleached polymer waveguide,” Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 244, pp. 373–379, 2017.
 

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Изучен и всесторонне охарактеризован процесс струйной печати микроструктур чернилами на основе диоксида титана. Исследован процесс печати, а именно, формирование микроструктур заданной геометрии в зависимости от концентрации чернил, температуры печатного стола, расстояния между центрами позиционируемых капель, а также выбора подложки. Было показано влияние смачиваемости подложки, а также концентрации чернил на характер и направление финальной упаковки частиц в капле в процессе ее высыхания. Определены оптимальные параметры для струйной печати чернил на основе диоксида титана - на полиэтилентерефталатной подложке, с контактным углом смачивания более 65°, расстояние между каплями составляло 25 мкм, температура печатного стола 35°С и концентрацией чернил 50 мг/мл. Было описано применение золь-гель синтеза для формирования наночастиц анатаза, допированных ионами скандия. Рентгенофазный анализ подтвердил формирование полностью гомогенной фазы допированного анатаза. УФ-видимая спектроскопия показала усиление оптического поглощения наряду с выраженным сдвигом запрещенной зоны в видимую область спектра. Однородные массивы капель были сформированы с использованием подготовленных чернил и охарактеризованы с помощью УФ-видимой спектроскопии. Полученные результаты показывают высокую согласованность характеристик тонких пленок с характеристиками, полученными из сыпучего материала. Ожидается, что описанный подход и представленные результаты помогут в будущих исследованиях оптически улучшенных материалов и их интеграции в современные промышленные приложения. Был разработан процесс печати микроструктур на основе полидиметилсилоксана с целью получения микрорастра различного радиуса кривизны микролинз и планарных наноструктур. Печать равномерных линий была достигнута при следующих параметрах печати: 30 μm расстояние между каплями и скорость капель 12 м/с. Использование струйной печати в качестве методики выращивания изолированных микрокристаллов бета-глицина было всесторонне изучено. Было показано, что варьируя параметры печати, можно влиять и способствовать росту кристаллов метастабильного бета-глицина без добавления каких-либо дополнительных стабилизирующих добавок. Наличие бета-фазы глицина в структуре было подтверждено конфокальной рамановской спектроскопией. Был описан низкотемпературный синтез чернил на основе биосовместимых наночастиц магнетита. Реологические характеристики были оптимизированы в соответствии с теорией Онезорге. Были подобраны оптимальные параметры печати для формирования микроструктур магнетита различных геометрий.

 

Публикации:

1. Бугакова Д.С., Слабов В., Сергеева Е., Жуков М., Виноградов А.В Comprehensive characterization of TiO2 inks and their application for inkjet printing of microstructures Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2019 год (год публикации - 2019).

2. Келлер К., Храменкова Е.В.,Слабов В., Мусин.А.,Калашников А.,Виноградов А.В., Пидько А. Inkjet Printing of Sc-Doped TiO2 with Enhanced Photoactivity Coatings, - (год публикации - 2019).

3. Клестова Анастасия., Сергеева Екатерина., Виноградов Александр В. Inkjet Printing in Liquid Media: Intra-Volumetric Drop Coalescence in Polymers Coatings, - (год публикации - 2019).

4. Колчанов Д.С., Митрофанов И., Ким А., Кошталь Ю., Румянцев А., Сергеева Е., Виноградов А., Попович А, Максимов Ю. Inkjet Printing of Li-Rich Cathode Material for Thin-Film Lithium-Ion Microbatteries Energy Technology, - (год публикации - 2019).

5. Колчанов Д.С., Слабов В., Келлер К.,Сергеева Е., Жуков М.В.,Дроздов А.С., Виноградов А.В Sol-gel magnetite inks for inkjet printing Journal of Materials Chemistry C, - (год публикации - 2019).

6. Слабов В., Васильева Д., Келлер К., Васильев С., Зеленовский П., Копыл С., Шур В.Я., Виноградов А., Холкин Л. Controlled Growth of Stable β‐Glycine via Inkjet Printing Crystal growth and design, - (год публикации - 2019).


Аннотация результатов, полученных в 2020 году:
Командой лаборатории струйной печати, химико-биологического кластера Университета ИТМО был выполнен ряд передовых разработок в области струйной печати оптически активных наноструктур, реализуемых при поддержке гранта РНФ в 2020году. В рамках проекта создание высокорефрактивных полимеров был разработан ионный полимер, показатель преломления которого можно варьировать в широком диапазоне от 1.44 до 2.06 путем замены противоиона. Строение синтезированных полимеров было подтверждено методами ИК и ЯМР спектроскопии. Были изучены термические свойства полимеров: температура стеклования (методом дифференциальной сканирующей калориметрии) и температура начала разложения (методом термогравиметрического анализа). Термическая стабильность ионных полимеров зависит от структуры противоиона и варьируется диапазоне от 191 до 401 °C и характеризуются наличием одной стадии потери веса. На основе полученных полимерных композиций были разработаны чернила для струйной печати и напечатан микрорастр на их основе. Микролинзы полученные в ходе реализации проекта могут найти применение в таких перспективных областях промышленности, как микролазеры, фотоника и защита от контрафакции. Впервые обнаружены уникальные, нелинейные свойства при осаждении (поли)ионных жидкостей на поверхность непористых субстратов, приводящие к возникновению градиента показателя преломления в объеме микроструктур. Статья по результатам данных исследований направлена в журнал Advanced Optical Materials (IF - 8.65) В ходе разработки технологии печати микролазеров, основанных на возникновении эффекта “шепчущих галерей” в тороидальных микроструктурах, формирующихся при высыхании чернильных капель, были созданы чернила для струйной печати на основе перовскитных квантовых точек в полимерных матрицах. В ходе реализации проекта была решена одна из самых важных проблем, не позволяющая использовать перовскитные квантовые точки в промышленности, а именно высокая чувствительность к воде. Чернила состоящие из низкомолекулярного полистирола и тетрагидронафталина обладают необходимыми реологическими свойствами, обеспечивающие необходимую печатопригодность, а разработанные протоколы очистки подложек и сушки образцов позволили добится эффекта формирование кофейного кольца. Все это позволяет использовать данные системы для печати микролазеров основанных на эффекте “шепчущих галерей”. Данное направление исследование отчасти было обобщено в обзорной работе, опубликованной в отчетном периоде в журнале Frontiers in Chemistry ( IF - 3.7). Исследования в области негидролитического золь-гель синтеза позволили ученым Университета ИТМО, получить наночастицы Fe3O4 в модификации магнетита с высокой степенью кристалличности. В связи с наличием на поверхности частиц “органических хвостов”, данные частицы могут быть свободно редиспергированы в ряде органических растворителей, без добавления вредных и экологически не безопасных добавок. Данные частицы могут найти широкое применение в медицине и полупроводниковой промышленности. Углубленное изучение самоорганизующихся коллоидных кристаллов на основе полистирольных сфер, привело к созданию влагочувствительных изображений. Данная разработка основана на создании фотонных изображений из полистирольных сфер, включенных в гидрогели хитозана, методом струйной печати. Авторами были получены зашифрованные изображения с высоким разрешением, видимые только при высокой влажности. Были изготовлены чернила на основе ПСС с карбоксильными группами на поверхности. Данная технология может быть использована в качестве маркера для контроля качества условий хранения и доставки различной продукции, чувствительной к изменению влажности. Статья описывающая данное исследование опубликована в журнале Nanomaterials (IF - 4.64) Одной из ключевых разработок группы струйной печати, выполненной совместно с компанией АО НПО КРИПТЕН, которая занималась масштабированием и адаптацией данного продукта для коммерческого применения, является печать изображений, детектируемых исключительно в поляризованном свете. Впервые были получены чернила на основе нанокристаллической целлюлозы, формирующие оптически анизотропные наноструктуры в процессе сушки. Такой эффект, с послойным осаждением слоев, позволил добиться условий формирования полноцветных изображений в поляризованном свете, за счет возникновения интерференции. Статья описывающая данное исследование опубликована в журнале ACS Appl. Mater. Interfaces (IF - 9.3)

 

Публикации:

1. - Ученые ИТМО разработали технологию печати цветных изображений, которые не видны невооруженным глазом Портал ИТМО, - (год публикации - ).

2. Валерия О. Нетеребская, Анна О. Гончаренко, София М. Морозова, Денис С. Колчанов и Александр В. Виноградов Inkjet Printing Humidity Sensing Pattern Based on Self-Organizing Polystyrene Spheres Nanomaterials, MDPI, 10, 1538; (год публикации - 2020).

3. Елена Еремеева, Екатерина Сергеева, Валерия Нетеребская, София Морозова, Денис Колчанов, Максим Морозов, Иван Чернышов, Валентин Миличко, Александр Виноградов Printing of Colorful Cellulose Nanocrystalline Patterns Visible in Linearly Polarized Light ACS Applied Materials & Interfaces, 12, 45145−45154 (год публикации - 2020).

4. Нетеребская В.О., Гон Inkjet Printing Humidity Sensing Pattern Based on Self-Organizing Polystyrene Spheres -, - (год публикации - ).

5. Софья Морозова, Мария Аликина, Александр Виноградов и Марио Пальяро Silicon Quantum Dots: Synthesis, Encapsulation, and Application in Light-Emitting Diodes Frontiers in Chemistry, Volume 8 | Article 191 (год публикации - 2020).