近日,合肥工業(yè)大學(xué)儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院費業(yè)泰精密工程中心激光加工團隊在飛秒激光調(diào)控自組裝研究及手性超材料加工領(lǐng)域取得新進展,相關(guān)成果以《Light-Regulated Capillary Force Self-Assembly of Nano-Printed Pillars for Chiroptical Metamaterials》為題發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《Advanced Functional Materials》(Nature Index期刊,IF=18.5)。
液體毛細力驅(qū)動的自組裝在微納功能結(jié)構(gòu)的制備中顯示出了巨大的潛力。目前,大多數(shù)微納結(jié)構(gòu)的毛細力自組裝方法專注于結(jié)構(gòu)設(shè)計,對微納米結(jié)構(gòu)自組裝過程的精確調(diào)控仍然是一項挑戰(zhàn),這限制了毛細力自組裝在制備多樣化微納功能結(jié)構(gòu)時的應(yīng)用。針對該問題,課題組將智能響應(yīng)材料與飛秒激光打印引導(dǎo)的毛細力自組裝技術(shù)結(jié)合,研究了雙光子打印的智能材料微結(jié)構(gòu)調(diào)控及響應(yīng)規(guī)律,分別提出了液體毛細力自組裝的溫度調(diào)控(圖1)和光調(diào)控方法(圖2),實現(xiàn)了自組裝過程的整體調(diào)控和局域精確調(diào)控。
圖1 溫度調(diào)控自組裝手性微結(jié)構(gòu)
圖2 自組裝手性微結(jié)構(gòu)的渦旋二色性譜
作者利用該方法實現(xiàn)了光學(xué)手性超材料結(jié)構(gòu)的制備,并成功用于光學(xué)渦旋二色性譜的檢測。研究團隊與中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)微納米工程實驗室合作,在飛秒激光打印引導(dǎo)的自組裝研究方面開展長期研究,實現(xiàn)了多種微納功能結(jié)構(gòu)的制備,并展示了在基于SERS的超靈敏生化檢測(Adv. Funct. Mater., 2020, 30, 1909467)等領(lǐng)域的應(yīng)用。
該工作第一作者為合肥工業(yè)大學(xué)儀器學(xué)院吳思竹教授,通訊作者為合工大材料學(xué)院陳超副教授和儀器學(xué)院勞召欣教授,論文得到了合工大儀器學(xué)院夏豪杰教授和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳東教授、胡衍雷教授、倪勁成教授等人的幫助。該工作受到了國家重點研發(fā)計劃課題、國自然面上基金和合肥工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀青年培育計劃的支持。
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https://doi.org/10.1002/adfm.202407232
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c04181
https://doi.org/10.1002/adfm.201909467
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