中新社合肥5月20日電 (蔣家平 吳蘭)記者20日從中科大獲悉，該校科研團隊在微納加工技術研究方面獲新進展，有望突破微納米尺度仿生功能器件制備的瓶頸。
壁虎能夠爬墻是因為腳掌上的微纖毛與墻壁接觸時產生很強的黏附力，孔雀羽毛五彩斑斕是因為羽毛表面不同的微纖毛反射不同波長的自然光而成……然而，由于現有微納米加工手段的缺陷，人類至今還很難有效制備出如此微小尺度的仿生功能結構和器件。
不過，中科大的一項最新研究成果則有望解決這一難題。
近日，該校工程科學學院微納加工研究團隊及其合作者，利用飛秒激光微納米打印結合可控的毛細力驅動技術，實現了多種類型的微納米尺度組裝體的可控制備，并將其成功應用于微小物體的選擇性捕獲和釋放。國際著名學術期刊《美國科學院院刊》18日在線發表了這一成果。
自然界中廣泛存在著以微纖毛或其他絲狀結構為基本單元的組裝體，這些組裝結構賦予了生物體以多種多樣的功能，如絢爛的顏色、可控的粘附和脫附性能，以及對水的親疏性能等等。通過這些微納米結構的高效可控制造，可以幫助人們發展新型的仿生功能結構與器件。
“比如貓頭鷹飛起來一點聲音都沒有，這與其羽毛的微納結構有關，因為不同的結構對聲音有不同的影響。如果能夠制備出類似貓頭鷹羽毛的仿生結構來，就可以有效地實現噪聲控制。”論文第一作者胡衍雷博士介紹說。
然而，現有的微納米加工手段，包括紫外光刻、電子束刻蝕、離子束刻蝕等在內，在結構靈活性、加工效率、成品率，特別是可控性方面，都存在較大缺陷，極大地限制了仿生多級功能結構制備技術的發展。
中科大研究團隊提出一種激光打印結合毛細力驅動自組裝的方法，在高分子材料中制備出一系列結構尺寸、力學常數和空間分布高度可控且一致性極高的微纖毛陣列，并通過人為控制液體與這些微納結構之間的表面張力，可以高精度自由調控這些微纖毛陣列，從而實現制備大面積多級結構自組裝的目的，同時實現對微物體進行選擇性捕獲或釋放。
“這一技術為在微納米尺度上制備仿生功能結構或器件提供了重要的途徑，也為微納米尺度下粒子的篩選、捕獲和轉移提供了一種新穎的技術手段。”胡衍雷表示，這種制造方式過程簡單易控，成品率高，且綠色環保，有望在分析化學、藥物輸運及釋放、細胞生物學以及微流體工程等領域得到應用。(完)