中国科大实现微纳米仿生器件可控制备

发布时间：2015/6/2 0:05:22

日前，中国科学技术大学工程科学学院微纳加工研究团队及其合作者，利用飞秒激光微纳米打印结合可控的毛细力驱动技术，实现了多种类型的微纳米尺度组装体的可控制备，并将其成功应用于微小物体的选择性捕获和释放。国际著名学术期刊《美国科学院院刊》5月18日在线发表了这一成果。

壁虎能够爬墙，是因为脚掌上的微纤毛与墙壁接触时产生了很强的黏附力；孔雀羽毛五彩斑斓，是因为羽毛表面不同的微纤毛反射不同波长的自然光而成；猫头鹰飞起来一点声音没有，与其羽毛的微纳结构有关……一纳米等于十亿分之一米，一纳米的物体放到乒乓球上，就像一个乒乓球放在地球上一般。然而，现有的微纳米加工手段，包括紫外光刻、电子束刻蚀、离子束刻蚀等在内，在结构灵活性、加工效率、成品率，特别是可控性方面存在较大缺陷，极大地限制了仿生多级功能结构制备技术的发展。正由于现有微纳米加工手段的缺陷，人类至今还很难有效制备出如此微小尺度的仿生功能结构和器件。

中科大研究团队提出一种激光打印结合毛细力驱动自组装的方法，在高分子材料中制备出一系列结构尺寸、力学常数和空间分布高度可控且一致性极高的微纤毛阵列，并通过人为控制液体与这些微纳结构之间的表面张力，可以高精度自由调控这些微纤毛阵列，从而实现制备大面积多级结构自组装的目的，同时实现对微物体的选择性捕获或释放。论文*作者胡衍雷博士表示，这种制造方式过程简单易控，成品率高，且绿色环保，有望在分析化学、药物输运及释放、细胞生物学以及微流体工程等领域得到应用。

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