中国科大在贝塞尔光束调制和仿生人造气孔加工方面取得进展

时间:2018-10-24浏览:264


中国科学技术大学奥门威尼斯APP微纳米工程实验室的▓李家文副教授与美国加州大学圣地亚哥分校Shaochen Chen教授合作,提出一种局域相位缺失法调控贝塞尔光束的▓方法,并利用此方法实现了复杂微管道以及仿生人造气孔结构的▓高效加工。该成果以“Microtubes with Complex Cross Section Fabricated by C Shaped Bessel Laser Beam for Mimicking Stomata That Opens and Closes Rapidly”为题,发表在国际著名期刊ACS Applied Materials & Interfaces [DOI: 10.1021/acsami.8b11173](一区,影响因子8.097)上。

微纳米尺度管道在粒子运输、微纳传感、细胞捕获、药物传输、化学催化等领域具有重要的▓应用价值。管径为几微米且壁厚为亚微米量级的▓复杂截面微管道高效制备一直是□□个难题。该工作将传统贝塞尔光束的▓局部相位调制为缺失状态,将圆形贝塞尔光束调控成“C”形,并利用空间光调制调控贝塞尔光束的▓拓扑荷、可控半径和相位缺失形状等参数,产生灵活调控可控的▓“C”形光场分布。利用飞秒激光双光子聚合效应配合3D移动平台,就可以快速、高效地制备出各种复杂形状的▓微管道和微结构 (管道“C”形截面直径可达到几个?m,管壁厚度达到几百nm,管道长度达到200?m)。

1:利用C形光束快速制备复杂形状微结构和微管道


此外,研究人员还利用“C-shaped”光场快速制备了仿生人造气孔结构。该人造气孔在毛细力的▓作用下,可以在几秒内迅速地张开和闭合,其响应速度比传统人造气孔提高了一个数量级。利用这一特性,成功在仿生气孔结构中实现了粒子捕获和气泡生成。

2:(上图)仿生人造气孔的▓快速张开和闭合;(下图)微气泡的▓生成和微颗粒的▓捕获


论文第一编辑是□□奥门威尼斯APP博士生潘登,吴东教授、李家文副教授为论文的▓通讯编辑。这项工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国科学院科研装备研制基金和中国博士后科学基金等项目资助。  

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.8b11173



Baidu
sogou
XML 地图 | Sitemap 地图