微纳米加工技术研究获新进展

    本报合肥5月20日电（通讯员蒋家平 记者李陈续）壁虎能爬墙是因为脚掌微纤毛与墙壁接触时产生的黏附力，孔雀羽毛五彩斑斓是因为表面不同的微纤毛反射不同波长的自然光……然而，由于现有微纳米加工手段的缺陷，人类至今还很难有效制备出如此微小尺度的仿生功能结构和器件。中国科学技术大学研究团队利用飞秒激光微纳米打印结合可控的毛细力驱动技术，实现了多种类型的微纳米尺度组装体的可控制备，并将其成功应用于微小物体的选择性捕获和释放，有望突破微纳米尺度仿生功能器件制备的瓶颈。

    自然界中广泛存在着以微纤毛或其他丝状结构为基本单元的组装体，这些组装结构赋予了生物体多种多样的功能。通过这些微纳米结构的高效可控制造，可以帮助人们发展新型的仿生功能结构与器件。“比如猫头鹰飞起来一点声音都没有，这与其羽毛的微纳米结构有关，因为不同的结构对声音有不同的影响。如果我们能够制备出类似猫头鹰羽毛的仿生结构来，就可以有效地实现噪声控制。”论文第一作者胡衍雷介绍说。

    中国科大研究团队提出一种激光打印结合毛细力驱动自组装的方法，在高分子材料中制备出一系列结构尺寸、力学常数和空间分布高度可控且一致性极高的微纤毛阵列，并通过人为控制液体与这些微纳米结构之间的表面张力，可以高精度自由调控这些微纤毛阵列，从而实现制备大面积多级结构自组装的目的，同时实现对微物体进行选择性捕获或释放。

    “这一技术为在微纳米尺度上制备仿生功能结构或器件提供了重要的途径，也为微纳米尺度下粒子的筛选、捕获和转移提供了一种新颖的技术手段。”胡衍雷表示，这种制造方式过程简单易控，成品率高，且绿色环保，有望在分析化学、药物输运及释放、细胞生物学以及微流体工程等领域得到应用。