Mokslininkai gamina 3-D spausdintas struktūras su įmontuotomis-nano raukšlėmis, kad būtų galima patobulinti paviršiaus valdymą
Uhanas, Kinija - Huazhongo mokslo ir technologijų universiteto tyrimų grupė sukūrė naują lazerinio-3D-spausdinimo metodą, skirtą sukurti trijų-dimensijų mikro-struktūras, kurių paviršiuose yra nanoskalės raukšlių raštai, atveriant naujas galimybes aukštam- paviršių funkcionalumui.
Atlikdama tyrimą, komanda praneša apie „tiesioginio surinkimo lazeriu“ metodą, pagal kurį femtosekundinis lazeris generuojamas polimero mikro{0}}vokseliais, kurie spontaniškai formuoja nanoraukšles dėl įtampos neatitikimo fotopolimerizacijos metu.
Pagrindinės technologijos savybės:
A viena{0}}medžiaga, vieno-veiksmo procesas: visa mikrostruktūra-įskaitant jos raukšles-suformuojama per vieną lazerinį-rašymo leidimą, nereikia atskirų šablonų ar po-raukšlėjimo veiksmų.
Didelė erdvinė skiriamoji geba ir geometrinė laisvė: šis metodas leidžia sukurti naudotojo -sukurtas 3D architektūras su programuotais raukšlių raštais (įskaitant hierarchines arba raštuotas raukšles) ant paviršių.
Kontroliuojamas raukšlių bangos ilgis iki dešimčių nanometrų: autoriai rodo, kad raukšlių bangos ilgiai gali būti sureguliuoti (žemiau ~ 40 nm) valdant lazerio ir medžiagos parametrus.
Platus pritaikomumas: kadangi spausdinimo metu susidaro raukšlės, sukurtos architektūros gali vienu žingsniu sujungti makro{0}}formos dizainą ir nanoskalės paviršiaus tekstūrą-, o tai yra perspektyvi optikoje, jutikliuose, mikro-skysčiuose ir mechaniniuose įrenginiuose, kur paviršiaus plotas, šviesa{3}}svarbi sąveika arba drėkinimo elgsena.
Tyrėjų komanda pademonstravo savo galimybes spausdindama mikro{0}}plytas, tinklelio matricas ir net menines formas (pavyzdžiui, mikro-universiteto emblemą), padengtas nanoraukšlėmis, įrodančias struktūrinį sudėtingumą ir paviršiaus tekstūros valdymą.
Pasak autorių, pagrindinė naujovė yra mikro{0}}architektūros priedų gamybos derinimas su in-nanostruktūrizavimu-, efektyviai sujungiant 3D spausdinimą su nanoskalės modeliavimu vieningame procese. Tai galėtų žymiai supaprastinti funkcinių paviršių gamybą, kur paprastai reikėtų atskirų litografijos arba savaiminio susiraukšlėjimo žingsnių.
Galimos darbo pasekmės apima patobulintą mikroįrenginių veikimą (pavyzdžiui, padidinus paviršiaus plotą arba padidinus šviesos sklaidą), padidintą mikro-robotikos ar biomedicinos pastolių funkcionalumą (kur paviršiaus tekstūra turi įtakos ląstelių elgesiui) ir naujas metamedžiagų ar fotoninių architektūrų projektavimo laisves.
Autoriai daro išvadą, kad jų strategija „suteikia universalų protokolą, leidžiantį sukurti beveik savavališkas nanoraukšlėtas architektūras“ ir „palengvina naują paradigmą mikro/nano priedų gamyboje“.
