中安在線、中安新聞客戶端訊 記者10月17日從中國科技大學(xué)獲悉,近日,該校工程科學(xué)學(xué)院微納米工程實(shí)驗(yàn)室在飛秒激光誘導(dǎo)材料加工方面取得新突破:通過與新加坡國立大學(xué)合作,利用飛秒激光在形狀記憶聚合物表面制備可重構(gòu)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)了新的“聚合物自生長”效應(yīng),并利用該效應(yīng)制備了多樣化的可重構(gòu)功能微結(jié)構(gòu)。相關(guān)成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》上。
自然界很多生物結(jié)構(gòu)可以對外部激勵(lì)產(chǎn)生響應(yīng),例如環(huán)境干燥時(shí),由于雙層鱗片不同膨脹度,松果鱗片張開釋放種子;章魚在遇到天敵時(shí),會在皮膚表面收縮產(chǎn)生乳突;向日葵在方向性光照下,莖稈不對稱地生長,使得向日葵具有向日性。由于在智能紡織品、致動器、軟機(jī)器人和藥物輸送等方面的應(yīng)用前景,基于自然生物體形狀變形啟發(fā)的人工材料幾十年來受到了廣泛研究。
本項(xiàng)工作介紹了在預(yù)拉伸形狀記憶聚合物表面通過飛秒激光掃描以實(shí)現(xiàn)微尺度、局部可重構(gòu)結(jié)構(gòu)的“自生長”方法。通過控制激光局部加熱和燒蝕,發(fā)現(xiàn)微結(jié)構(gòu)可以從表面生長出來,并且采用非對稱激光掃描策略可以進(jìn)一步調(diào)控所得結(jié)構(gòu)。通過將靈活、可編程激光加工技術(shù)與智能形狀記憶聚合物相結(jié)合,展示了一種卓越的可重構(gòu)結(jié)構(gòu)制備范例。該項(xiàng)工作還概念性展示了自生長可重構(gòu)結(jié)構(gòu)在信息加密/解密和微物體捕獲/釋放上的應(yīng)用。研究結(jié)果揭示了具有智能表面的結(jié)構(gòu)在各種跨學(xué)科領(lǐng)域的新型能力,包括防偽、微結(jié)構(gòu)印刷和超靈敏檢測等。 (記者:聶靜潔)