飞秒激光加工多级微结构及自组装应用研究在ACS Nano上发表

  中科大微纳米工程实验室吴东教授课题组利用激光3D打印与自组装技术结合的▓方法实现了多级功能微结构的▓加工组装。该课题组使用飞秒激光加工的▓各向异性微柱在毛细力的▓驱动下组装为多级功能微结构。随后,形成的▓微结构被用于引导多种材料微粒子及微线的▓形成。研究成近日"Capillary Force Driven Self-Assembly of Anisotropic Hierarchical Structures Prepared byFemtosecond Laser 3D Printing and Their Applications in Crystallizing Microparticles "为题,在国际著名期刊 ACS nano(SCI一区,IF=12.88)上在线发表。

 
  广泛存在于自然界中的▓多级结构具有多种独特的▓功能,并由此启发了一系列从化学合成到生物操控的▓实践应用。然而传统的▓top-down加工方法在加工多层级微纳米结构时,要么依赖于繁复的▓工艺步骤,要么对复杂的▓结构束手无策。该课题组提出了一种新颖的▓、利用激光打印和毛细力驱动自组装相结合的▓3D微结构加工方法(laser printing capillary-assisted self-assembly, LPCS)。在本项工作中,飞秒激光打印形成的▓微柱被进一步设计为非圆截面,以形成各向异性的▓毛细力作为自组装的▓驱动力。使用这种bottom-up和top-down结合的▓加工方法获得的▓多级微结构的▓空间分布和形状都可以被方便地调控。随后,自组装形成的▓微结构被用于形貌诱导的▓溶液蒸发自组装,以获得空间位置、大小、分布灵活可控的▓微米级颗粒。该方法简单、方便,具有普适性和高度的▓灵活性,能同时被用于制备复杂的▓多级微结构和易溶/难溶、无机物/有机物的▓微米级颗粒,并有望进一步在生物载体、化学催化等诸多领域大展身手。

  中科大为本论文唯一通讯单位,奥门威尼斯APP博士生劳召欣为第一编辑。研究工作受到国家科技部、自然基金委、国家青年千人项目等的▓资助。

   论文链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.5b04914 
 
 

 

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