中科院深圳先進院成功設計形狀記憶微陣列—新聞—科學網

2020-11-30 科學網

 

9月21日，記者從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉，該院副研究員杜學敏帶領團隊成功設計出形狀記憶微陣列，並探索了該微陣列結構在液滴浸潤特性調控與微結構可控複製應用。該項研究成果近日刊發在《材料化學A》（Journal of Materials Chemistry A）上，論文第一作者為課題組研究助理王娟，通訊作者為杜學敏。

近年來，微納米陣列結構在抗冰、抗生物粘附及細胞操控等領域應用廣泛。但傳統的微陣列結構製備主要採用光刻技術，不僅製備成本高昂、工藝繁瑣、耗時長久，而且所製備的微陣列結構在撤去外力後無法維持可控形變，極大限制了微陣列結構實際應用。

圍繞這一問題，杜學敏研究團隊通過仿生大自然中含羞草等植物可控形變特性，結合形狀記憶材料成功實現了材料宏觀形變維持。前期研究發現，通過調節形狀記憶材料所在環境溫度，可實現材料的可控拉伸形變，且在外力撤銷後仍可維持良好宏觀形變。如何仍有待探索。

為進一步探索微觀尺度的形變特性，研究團隊採用形狀記憶材料製備形狀記憶微陣列，發現僅需較小程度拉伸，即可實現該微陣列材料較大表面浸潤特性改變。並且，在10次以上可控浸潤特性循環改變後，微觀結構的形狀回復率仍高達91%。更重要的是，採用一個形狀記憶微陣列結構作為模具，通過不同程度拉伸，可複製出一系列連續形變微陣列結構。

研究人員介紹，相關成果不僅為液滴浸潤特性調控提供全新方案，還實現了多樣化微結構陣列的批量、低成本可控複製，有望促進微陣列結構在抗生物粘附、液滴操控、智能幹膠等方向實際應用。

相關論文信息：DOI: 10.1039/C8TA04763D

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