Realizzazione di micropillars per studi di diffusione Fickiana non-Gaussiana

La diffusione Fickiana non-Gaussiana è un fenomeno di diffusione anomala che si verifica soprattutto in mezzi che presentano eterogeneità spazio-temporali. Questo genere di diffusione è caratterizzato dall’andamento lineare nel tempo degli spostamenti quadratici medi, come avviene per il classico moto Browniano, ma con una distribuzione degli spostamenti che si discosta dalla distribuzione gaussiana. L’obiettivo del presente lavoro di tesi è la realizzazione di una microstruttura per lo studio della diffusione Fickiana non-Gaussiana 2D. In particolare, si progettano strutture colonnari dell’ordine del micron in altezza e diametro (micropillars) tra i quali far diffondere in soluzione acquosa particelle colloidali di dimensione micrometrica. I micropillars vengono realizzati mediante tecniche di fotolitografia maskless. Le traiettorie delle particelle vengono acquisite tramite video microscopia in trasmissione di luce per tempi lunghi rispetto alla costante di tempo browniano e vengono analizzate per ricavare lo spostamento quadratico medio e l’evoluzione della distribuzione degli spostamenti nel tempo. I risultati ottenuti mostrano come la densità di micropillars e il grado di disordine spaziale promuovano un comportamento subdiffusivo a partire da scale di tempo comparabili con la costante di tempo browniano.