دانشمندان ساختارهای چاپی سه بعدی با-ننو چین و چروکهای داخلی برای کنترل سطح پیشرفته تولید کردند.
ووهان، چین - یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه علم و فناوری Huazhong یک رویکرد جدید مبتنی بر لیزر-بر اساس سه بعدی{3}}را برای ساخت ساختارهای{4}ریز{5} سه بعدی که الگوهای چین و چروک در مقیاس نانو را بر روی سطوح خود حمل میکنند، ایجاد کرده است و راههای جدیدی را برای سطوح{6} با کیفیت بالا باز میکند.
در این مطالعه، تیم یک روش "مونتاژ مستقیم لیزر" را گزارش میکند که از یک لیزر فمتوثانیه برای تولید میکرو{0}وکسلهای پلیمری استفاده میکند که بهدلیل عدم تطابق استرس در حین پلیمریزاسیون فوتوپلیمریزاسیون، بهطور خود به خود نانوچروکها را تشکیل میدهند.
ویژگی های کلیدی این فناوری عبارتند از:
A یک -ماده، یک مرحله-فرآیند: کل ریزساختار-از جمله چین و چروکهای آن-در یک لیزر{2}}برنامه نگاری واحد، بدون نیاز به قالببندی یا پست{3}} مراحل چروککردن جداگانه تشکیل میشود.
وضوح فضایی بالا و آزادی هندسی: این روش ساخت معماریهای طراحی شده توسط کاربر را به صورت سه بعدی با الگوهای چروک برنامهریزیشده (از جمله چینهای سلسله مراتبی یا طرحدار) در سراسر سطوح امکانپذیر میسازد.
طول موج چروک کنترلشده تا دهها نانومتر: نویسندگان نشان میدهند که با کنترل پارامترهای لیزر و مواد، میتوان طول موجهای چروک را (زیر ۴۰ نانومتر) تنظیم کرد.
کاربرد گسترده: از آنجایی که چین و چروک ها در حین چاپ ایجاد می شوند، معماری های حاصل می توانند-طراحی ماکرو شکل و بافت سطح نانومقیاس را در یک مرحله ترکیب کنند-که برای کاربردهایی در اپتیک، حسگر، میکرو-سیالات، و دستگاه های مکانیکی که مساحت سطح، نور{3}رفتار برهم کنش یا خیس شدن اهمیت دارد، امیدوار کننده است.
تیم تحقیقاتی این قابلیت را با چاپ میکرو-آجرها، آرایههای شبکهای، و حتی اشکال هنری (مثلاً نماد دانشگاه در مقیاس کوچک) که با چروکهای نانو پوشانده شده بود، نشان دادند که هم پیچیدگی ساختاری و هم کنترل بافت سطح را نشان میدهد.
به گفته نویسندگان، نوآوری عمده در ترکیب ساخت افزودنی معماریهای میکرو با-نانوساختار درجا{2}}ادغام موثر چاپ سهبعدی با الگوبرداری در مقیاس نانو در یک فرآیند واحد نهفته است. این می تواند به طور قابل توجهی ساخت سطوح کاربردی را ساده کند، جایی که به طور معمول لیتوگرافی جداگانه یا مراحل خود چین خوردگی لازم است.
پیامدهای بالقوه کار شامل بهبود عملکرد ریزدستگاه ها (به عنوان مثال از طریق افزایش سطح سطح یا افزایش پراکندگی نور)، افزایش عملکرد در میکرو{0}}روباتیک یا داربست های زیست پزشکی (جایی که بافت سطح بر رفتار سلول تأثیر می گذارد) و آزادی های طراحی جدید در فرامواد یا معماری های فوتونیک است.
نویسندگان به این نتیجه رسیدند که استراتژی آنها "یک پروتکل جهانی برای ساخت معماریهای تقریباً دلخواه با نانوچروکخوردگی ارائه میکند" و "پارادایمی جدید در تولید میکرو/نانو افزودنی را تسهیل میکند".
