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柔性微納加工技術的新方向
點擊量：528 日期：2023-09-21 編輯：硅時代
國際上，柔性微納制造技術主要包括納米壓印技術和3D、4D打印技術。上世紀90年代提出的納米壓印技術利用光刻膠輔助將模板上的微納結構通過刻蝕傳遞工藝轉(zhuǎn)移到待加工材料上。原先硅片是毫米級的，通過刻蝕等各種方法把尺度減到微米甚至納米級。這種減材制造將材料逐步減小，達到目標尺度。而3D打印和4D打印是一種增材制造技術，原來的材料是原子級、分子級的，一點點累積疊加材料，生成目標物體。
納米壓印技術國內(nèi)做了很多年，但仍處于跟隨狀態(tài)，3D打印和4D打印是國外首創(chuàng)，如果跟隨已有柔性微納制造技術，對我們年輕人來說，創(chuàng)新性不足。利用光刻、刻蝕等傳統(tǒng)微納加工技術制造器件時發(fā)現(xiàn)，光可以控制表面失穩(wěn)，摸索一陣后又發(fā)現(xiàn)這可以制成微納結構，一種既非減材制造也非增材制造的新型柔性微納加工技術，也就是表面失穩(wěn)引導的力學自組裝技術。
表面失穩(wěn)結構控形控性的研究不僅為我國突破光刻技術封鎖提供新的技術路線，還可以提高光通信加密的安全等級。基于表面失穩(wěn)做了一些微納結構，光在微納結構里會發(fā)生反射、折射和衍射，人為控制光的反射、折射和衍射可以改變光的傳播方向、強度、波長。相對于靜態(tài)光柵，近紅外調(diào)控的動態(tài)衍射光柵具有動態(tài)原位調(diào)節(jié)和切換等優(yōu)勢，可顯著提高光通信加密的安全等級。
可編程光控自組裝結構形成機理、力學設計理論與其在微納制造技術應用研究是當前微納尺度力學領域的研究熱點與難點，是亟需解決的前沿性基礎科學問題。大面積、高準直度、有序自組裝結構設計和制造也是關鍵性微納技術問題。此外，微納自組裝結構控形控性研究可突破力學、機械、材料學之間學科壁壘，促進多學科交叉融合創(chuàng)新。
