科学者は、高度な表面制御のためにナノシワが組み込まれた 3-D プリント構造を作成-
中国、武漢 - 華中科技大学の研究チームは、表面にナノスケールのしわパターンを持つ三次元微細構造を製造する新しいレーザー-ベースの 3D- アプローチを開発し、高機能表面の新しい道を切り開きました。-
この研究で研究チームは、フェムト秒レーザーを使用してポリマー マイクロ ボクセルを生成する「レーザー直接アセンブリ」法を報告しています。-このポリマー マイクロ ボクセルは、光重合中の応力の不一致により自発的にナノシワを形成します。
このテクノロジーの主な特徴は次のとおりです。
A 単一の-材料、ワンステップのプロセス-: 微細構造全体-しわを含む-は、単一のレーザー書き込みパスで形成されます。-、個別のテンプレートやしわ付け後のステップは必要ありません。-
高い空間解像度と幾何学的自由度: この方法により、表面全体にプログラムされたしわパターン (階層的またはパターン化されたしわを含む) を備えたユーザー設計のアーキテクチャを 3D で製造できます。{0}
しわの波長を数十ナノメートルまで制御: 著者らは、レーザーと材料のパラメータを制御することでしわの波長を調整できる(約40 nm未満)ことを示しています。
幅広い適用性: 印刷中にしわが組み込まれるため、結果として得られるアーキテクチャは、マクロ{0}}形状設計とナノスケールの表面テクスチャーを 1 つのステップで組み合わせることができ、表面積、光-の相互作用、または濡れ挙動が重要となる光学、センシング、マイクロ流体工学、機械デバイスなどの用途が期待できます。{{1}
研究チームは、ナノシワで覆われたマイクロブリック、グリッド配列、さらには芸術的な形状（大学のマイクロスケールのエンブレムなど）を印刷することでその機能を実証し、構造の複雑さと表面テクスチャの制御の両方を実証しました。-
著者らによると、主要な革新は、マイクロ アーキテクチャの積層造形と現場ナノ構造--を組み合わせて、統一プロセスで 3D プリンティングとナノスケール パターニングを効果的に融合させることにあります。これにより、通常は別個のリソグラフィーまたは自己しわ形成ステップが必要となる機能性表面の製造が大幅に簡素化される可能性があります。
この研究の潜在的な影響には、マイクロデバイスのパフォーマンスの向上（たとえば、表面積の強化や光散乱の強化による）、マイクロ ロボット工学や生物医学の足場（表面の質感が細胞の挙動に影響を与える場合）の機能の向上、メタマテリアルやフォトニック アーキテクチャにおける新しい設計の自由度などが含まれます。{0}
著者らは、彼らの戦略が「ほぼ任意のナノしわ構造を構築するための普遍的なプロトコルを提供し」、「マイクロ/ナノ積層造形における新しいパラダイムを促進する」と結論付けている。
