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)無法實現(xiàn)的復雜功能。復旦大學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)，實現(xiàn)了對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，韓迪博士對該工作有重要貢獻。
利用這一方法制備卷曲三維微納結(jié)構(gòu)的過程十分簡單。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擴散會不斷剝離每一個接觸到的納米薄膜，完成規(guī)?；闹苽溥^程。通過不同的基底材料設計，這一方法成功應用于各種金屬及氧化物體系的三維微納結(jié)構(gòu)的制備。為了實現(xiàn)對納米薄膜卷曲行為的精確控制，研究團隊利用與微操作系統(tǒng)相連接的毛細管控制樣品表面的微液滴運動以精確設定液體與納米薄膜的接觸剝離點，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行卷曲。結(jié)合納米薄膜的圖案設計，完成了各種復雜三維結(jié)構(gòu)的設計和制備。研究團隊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、光學諧振腔、微納馬達及機器領(lǐng)域的應用潛力。
文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-13011-w
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