智能圖案化表面：從動態(tài)化學到動態(tài)褶皺圖案
智能圖案化表面：從動態(tài)化學到動態(tài)褶皺圖案
2016-09-19
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?? 微納米圖案不僅是現(xiàn)代微電子工業(yè)的基礎(chǔ)，同時在各種生物體表面如葉子、皮膚和羽毛等表面也十分常見，這些微納米圖案賦予了材料表面形形色色的功能，在制備芯片、光子晶體、自清潔和抗反射涂層等領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。具有環(huán)境刺激響應性敏感的微納米圖案在智能表面和器件等許多領(lǐng)域如可逆黏附和潤濕性、智能傳感器等具有廣泛的應用前景，然而如何實現(xiàn)動態(tài)調(diào)控材料表面微納米圖案仍然是一個十分重大的挑戰(zhàn)。
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?? 基于對動態(tài)化學和表面微納米褶皺圖案的研究認識，印杰和姜學松課題組提出了一種利用Diels-Alder動態(tài)化學反應（D-A 反應）來制備可逆的褶皺微納米圖案化智能表面的新策略。將含有呋喃的聚合物和雙馬來酰亞胺涂布在彈形體聚二甲基硅氧烷PDMS，通過控制表層D-A反應的交聯(lián)程度來實現(xiàn)對表面褶皺圖案的可逆調(diào)控。可逆的微納米圖案使得其表面具有動態(tài)可調(diào)的黏附性、潤濕性和光學透明性，并且動態(tài)化學的本質(zhì)也賦予了褶皺圖案具有可擦寫和自修復的功能。此外，豐富的動態(tài)化學反應使得這個全新的策略具有很好的普適性和可設(shè)計性，可以拓展到制備具有多重刺激響應性、能夠適應不同環(huán)境的智能表面，如光可逆的蒽/香豆素類的環(huán)加成/開環(huán)，葡萄糖響應的硼酸酯類、pH響應的酰腙類/亞胺類等動態(tài)化學反應等?；趧討B(tài)化學反應構(gòu)建動態(tài)可逆的微納米圖案化表面是將動態(tài)化學反應的本質(zhì)充分運用到表面應力松弛的體系上來獲得智能的微圖案化表面，這種利用動態(tài)化學構(gòu)建動態(tài)可逆的褶皺圖案的方法非常簡單有效，易于設(shè)計和調(diào)控，且具有自修復和多功能化等優(yōu)點，為制備智能材料表面和器件提供了新的思路。
?? 相關(guān)工作發(fā)表在Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201602105)上，博士研究生侯鴻浩同學是該論文的第一作者。
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?撰稿：侯鴻浩
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