La unión por contacto óptico es un proceso sin pegamento mediante el cual se unen dos superficies estrechamente conformadas, mantenidas puramente por fuerzas intermoleculares .
A Isaac Newton se le atribuye la primera descripción de la interacción conforme observada a través del fenómeno de interferencia conocido como anillos de Newton , aunque fue SD Poisson en 1823 quien describió por primera vez las características ópticas de dos superficies idénticas en contacto. No fue hasta el siglo XIX que se fabricaron objetos con tal precisión que se observó el fenómeno de encuadernación. El aferramiento se describió como "retorcerse juntos", o como "ansprengen" en alemán. En 1900, los enlaces por contacto óptico se empleaban en la construcción de prismas ópticos, y en el siglo siguiente se realizaron más investigaciones sobre el fenómeno, al mismo tiempo que se estudiaban por primera vez las ideas sobre las interacciones entre átomos. [1]
Las fuerzas intermoleculares, como las fuerzas de Van der Waals , los enlaces de hidrógeno y las interacciones dipolo-dipolo, no suelen ser lo suficientemente fuertes para mantener juntos dos cuerpos rígidos aparentemente conformes, ya que las fuerzas disminuyen rápidamente con la distancia [2] y el área real en contacto entre ellos. los dos cuerpos es pequeño debido a la rugosidad de la superficie y a pequeñas imperfecciones.
Sin embargo, si los cuerpos se ajustan con una precisión superior a 10 angstroms (1 nanómetro), entonces hay una superficie suficiente en contacto lo suficientemente cercano como para que las interacciones intermoleculares tengan un efecto macroscópico observable, es decir, los dos objetos se mantienen unidos. [3] Esta condición requiere un alto grado de precisión y suavidad de la superficie, que normalmente se encuentra en componentes ópticos, como los prismas.
Además de que ambas superficies sean prácticamente conformes (en la práctica, a menudo completamente planas), las superficies también deben estar extremadamente limpias y libres de cualquier pequeña contaminación que pueda impedir o debilitar la unión, incluidas películas de grasa y motas de polvo. Para que se produzca la unión, sólo es necesario juntar las superficies; las fuerzas intermoleculares atraen a los cuerpos a la conformación de menor energía y no es necesario aplicar presión.
Dado que el método no requiere aglutinante, bálsamo o pegamento, las propiedades físicas del objeto encuadernado son las mismas que las de los objetos unidos. Normalmente, los pegamentos y aglutinantes son más sensibles al calor o tienen propiedades indeseables en comparación con los cuerpos reales que se unen. El uso de unión por contacto óptico permite la producción de un producto final con propiedades tan buenas como las del sólido a granel. [4] Esto puede incluir resistencias químicas y de temperatura, propiedades de absorción espectral y contaminación reducida de los materiales de unión.
Originalmente, el proceso se limitaba a equipos ópticos como prismas; los primeros ejemplos se fabricaron alrededor de 1900. Posteriormente, el ámbito de uso se amplió a la microelectrónica y otros dispositivos miniaturizados. [5]