飛秒激光加工水凝膠雙面神微柱及其應(yīng)用

　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精微納米工程實驗室吳東教授課題組利用飛秒激光雙光子聚合技術(shù)，制備受pH驅(qū)動的形狀可調(diào)的雙面神微柱。該微柱由pH敏感的水凝膠聚合而成，其體積可隨pH值的變化而變化。當pH值小于9時，水凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮，反之則膨脹。利用不同的掃描次數(shù)使這些雙面神微柱的兩側(cè)在pH值變化時發(fā)生不同的膨脹，導(dǎo)致整個微柱發(fā)生可逆彎曲，如圖1.由于激光打印技術(shù)的高度靈活性，這些微柱的空間排列、高度和彎曲方向可以任意控制，因此可以制備出各種形狀可切換的表面圖案，如圖2.

　　圖1 雙面神微柱形狀變化原理示意圖。(a)雙面神微柱的加工過程;(b)加工完成后的微柱;(c)直立狀態(tài)下的微柱;(d)彎曲狀態(tài)下的微柱

　　圖2 高度可控雙面神微柱的加工。(a) 三根微柱組成的單元塊;(b) 四根向內(nèi)微柱組成的單元塊;(c)四根向外微柱組成的單元塊。圖中標尺為10 μm

　　由于這種pH驅(qū)動的可變形雙面神微柱具有良好的穩(wěn)定性以及可逆性，因此，該課題組探究了其在信息加解密中可能的應(yīng)用。如上所述，通過合理控制加工參數(shù)，可以任意控制雙面神微柱的彎曲方向。將不同彎曲方向的微柱組合在一起，便可以顯示特定信息。此外，當pH<9時，雙面神微柱可以恢復(fù)到直立狀態(tài)，此時的雙面神微柱與單次曝光制備的普通微柱基本相同，難以分辨。基于這種現(xiàn)象，可以通過改變微柱陣列周圍環(huán)境的pH值，實現(xiàn)對特定信息的加密與解密，如圖3.

　　圖3 雙面微柱陣列在信息加密/解密中的應(yīng)用。(a) 加密(左)和解密(右)的概念設(shè)計;(b) 字母“J"的加密(左)和解密(右)的光學(xué)顯微圖。圖中標尺為15 um

　　研究人員下一步將擴展該加工方法，由單一地加工微柱結(jié)構(gòu)向加工復(fù)雜的形狀可調(diào)三維結(jié)構(gòu)發(fā)展，并嘗試與微機械、微驅(qū)動等方法相結(jié)合，實現(xiàn)微小物體的捕獲與運輸。

參考文獻： 中國光學(xué)期刊網(wǎng) 

您好,可以免費咨詢,技術(shù)客服,Daisy

筱曉(上海)光子技術(shù)有限公司 

歡迎大家給我們留言，私信我們會詳細解答，分享產(chǎn)品鏈接給您。

免責(zé)聲明：

資訊內(nèi)容來源于互聯(lián)網(wǎng)，目的在于傳遞信息，提供專業(yè)服務(wù)，不代表本網(wǎng)站及新媒體平臺贊同其觀點和對其真實性負責(zé)。如對文、圖等版權(quán)問題存在異議的，請聯(lián)系我們將協(xié)調(diào)給予刪除處理。行業(yè)資訊僅供參考，不存在競爭的經(jīng)濟利益。