梅永豐教授課題組在功能薄膜三維卷曲構(gòu)造方面取得進(jìn)展
著納米技術(shù)的發(fā)展，研究者們逐漸將目光從傳統(tǒng)的平面二維微納結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向立體的三維微納結(jié)構(gòu)。由各種材料構(gòu)筑而成的三維微納結(jié)構(gòu)擁有更高的集成密度和平面結(jié)構(gòu)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜功能。復(fù)旦大學(xué)梅永豐教授課題組與中科院上海微系統(tǒng)所狄增峰研究員課題組和東南大學(xué)邱騰教授課題組合作，提出了一種基于微液滴嵌入的納米薄膜剝離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米薄膜卷曲行為的精確控制和卷曲三維微納結(jié)構(gòu)的大規(guī)模制備。這一方法為三維微納結(jié)構(gòu)提供了一種簡(jiǎn)便、低成本、普適、可控的制備方案。相關(guān)研究成果以“Microdroplet-guided intercalation and deterministic delamination towards intelligent rolling origami”為題發(fā)表在《自然》子刊《自然通訊》(Nature Communications)上發(fā)表，論文主要由胥博瑞博士，張馨緣本科生和田子傲副研究員合作完成，韓迪博士對(duì)該工作有重要貢獻(xiàn)。
利用這一方法制備卷曲三維微納結(jié)構(gòu)的過(guò)程十分簡(jiǎn)單。僅需將一滴液體滴加在圖形化沉積的多層納米薄膜樣品上，納米薄膜便會(huì)在接觸到液體的瞬間從基底剝離卷曲形成各種三維結(jié)構(gòu)。而液體在樣品表面的流動(dòng)擴(kuò)散會(huì)不斷剝離每一個(gè)接觸到的納米薄膜，完成規(guī)模化的制備過(guò)程。通過(guò)不同的基底材料設(shè)計(jì)，這一方法成功應(yīng)用于各種金屬及氧化物體系的三維微納結(jié)構(gòu)的制備。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)納米薄膜卷曲行為的精確控制，研究團(tuán)隊(duì)利用與微操作系統(tǒng)相連接的毛細(xì)管控制樣品表面的微液滴運(yùn)動(dòng)以精確設(shè)定液體與納米薄膜的接觸剝離點(diǎn)，使納米薄膜擺脫了圖形和材料的限制，能夠沿著任意方向進(jìn)行卷曲。結(jié)合納米薄膜的圖案設(shè)計(jì)，完成了各種復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制備。研究團(tuán)隊(duì)充分利用了這一新穎的制備方式構(gòu)筑不同材料的三維微納結(jié)構(gòu)，展示了其在氣體傳感、光學(xué)諧振腔、微納馬達(dá)及機(jī)器領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-13011-w
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