智能圖案化表面：從動態(tài)化學(xué)到動態(tài)褶皺圖案
智能圖案化表面：從動態(tài)化學(xué)到動態(tài)褶皺圖案
2016-09-19
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?? 微納米圖案不僅是現(xiàn)代微電子工業(yè)的基礎(chǔ)，同時(shí)在各種生物體表面如葉子、皮膚和羽毛等表面也十分常見，這些微納米圖案賦予了材料表面形形色色的功能，在制備芯片、光子晶體、自清潔和抗反射涂層等領(lǐng)域發(fā)揮不可替代的作用。具有環(huán)境刺激響應(yīng)性敏感的微納米圖案在智能表面和器件等許多領(lǐng)域如可逆黏附和潤濕性、智能傳感器等具有廣泛的應(yīng)用前景，然而如何實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)控材料表面微納米圖案仍然是一個(gè)十分重大的挑戰(zhàn)。
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?? 基于對動態(tài)化學(xué)和表面微納米褶皺圖案的研究認(rèn)識，印杰和姜學(xué)松課題組提出了一種利用Diels-Alder動態(tài)化學(xué)反應(yīng)（D-A 反應(yīng)）來制備可逆的褶皺微納米圖案化智能表面的新策略。將含有呋喃的聚合物和雙馬來酰亞胺涂布在彈形體聚二甲基硅氧烷PDMS，通過控制表層D-A反應(yīng)的交聯(lián)程度來實(shí)現(xiàn)對表面褶皺圖案的可逆調(diào)控?？赡娴奈⒓{米圖案使得其表面具有動態(tài)可調(diào)的黏附性、潤濕性和光學(xué)透明性，并且動態(tài)化學(xué)的本質(zhì)也賦予了褶皺圖案具有可擦寫和自修復(fù)的功能。此外，豐富的動態(tài)化學(xué)反應(yīng)使得這個(gè)全新的策略具有很好的普適性和可設(shè)計(jì)性，可以拓展到制備具有多重刺激響應(yīng)性、能夠適應(yīng)不同環(huán)境的智能表面，如光可逆的蒽/香豆素類的環(huán)加成/開環(huán)，葡萄糖響應(yīng)的硼酸酯類、pH響應(yīng)的酰腙類/亞胺類等動態(tài)化學(xué)反應(yīng)等?；趧討B(tài)化學(xué)反應(yīng)構(gòu)建動態(tài)可逆的微納米圖案化表面是將動態(tài)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)充分運(yùn)用到表面應(yīng)力松弛的體系上來獲得智能的微圖案化表面，這種利用動態(tài)化學(xué)構(gòu)建動態(tài)可逆的褶皺圖案的方法非常簡單有效，易于設(shè)計(jì)和調(diào)控，且具有自修復(fù)和多功能化等優(yōu)點(diǎn)，為制備智能材料表面和器件提供了新的思路。
?? 相關(guān)工作發(fā)表在Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201602105)上，博士研究生侯鴻浩同學(xué)是該論文的第一作者。
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?撰稿：侯鴻浩
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