設計形狀記憶微陣列




中科院深圳先進院  
設計形狀記憶微陣列  
 

本報訊(通訊員姜天海 記者甘曉)中科院深圳先進技術研究院副研究員杜學敏帶領團隊設計出形狀記憶微陣列,并探索了該微陣列結構在液滴浸潤特性調控與微結構可控復制方面的應用。該成果近日刊發在《材料化學A》上,論文第一作者為課題組研究助理王娟,通訊作者為杜學敏。

近年來,微納米陣列結構在抗冰、抗生物黏附及細胞操控等領域應用廣泛。但傳統的微陣列結構制備主要采用光刻技術,不僅制備成本高昂、工藝繁瑣、耗時長久,且制備的微陣列結構在撤去外力后無法維持可控形變,極大限制了微陣列結構實際應用。

杜學敏團隊通過仿生大自然中含羞草等植物可控形變特性,結合形狀記憶材料實現了材料宏觀形變維持。前期研究發現,通過調節形狀記憶材料所在環境溫度,可實現材料的可控拉伸形變,且在外力撤銷后仍可維持良好宏觀形變。

為進一步探索微觀尺度的形變特性,研究團隊采用形狀記憶材料制備形狀記憶微陣列,發現僅需較小程度拉伸,即可實現該微陣列材料較大表面浸潤特性改變。并且在10次以上可控浸潤特性循環改變后,微觀結構的形狀恢復率仍高達91%。更重要的是,采用一個形狀記憶微陣列結構作為模具,通過不同程度拉伸,可復制出一系列連續形變微陣列結構。

研究人員介紹,相關成果不僅為液滴浸潤特性調控提供全新方案,還實現了多樣化微結構陣列的批量、低成本可控復制,有望促進微陣列結構在抗生物黏附、液滴操控、智能干膠等方向的實際應用。




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