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柔性微纳加工技术的新方向
点击量：237 日期：2023-09-21 编辑：硅时代
国际上，柔性微纳制造技术主要包括纳米压印技术和3D、4D打印技术。上世纪90年代提出的纳米压印技术利用光刻胶辅助将模板上的微纳结构通过刻蚀传递工艺转移到待加工材料上。原先硅片是毫米级的，通过刻蚀等各种方法把尺度减到微米甚至纳米级。这种减材制造将材料逐步减小，达到目标尺度。而3D打印和4D打印是一种增材制造技术，原来的材料是原子级、分子级的，一点点累积叠加材料，生成目标物体。
纳米压印技术国内做了很多年，但仍处于跟随状态，3D打印和4D打印是国外首创，如果跟随已有柔性微纳制造技术，对我们年轻人来说，创新性不足。利用光刻、刻蚀等传统微纳加工技术制造器件时发现，光可以控制表面失稳，摸索一阵后又发现这可以制成微纳结构，一种既非减材制造也非增材制造的新型柔性微纳加工技术，也就是表面失稳引导的力学自组装技术。
表面失稳结构控形控性的研究不仅为我国突破光刻技术封锁提供新的技术路线，还可以提高光通信加密的安全等级。基于表面失稳做了一些微纳结构，光在微纳结构里会发生反射、折射和衍射，人为控制光的反射、折射和衍射可以改变光的传播方向、强度、波长。相对于静态光栅，近红外调控的动态衍射光栅具有动态原位调节和切换等优势，可显著提高光通信加密的安全等级。
可编程光控自组装结构形成机理、力学设计理论与其在微纳制造技术应用研究是当前微纳尺度力学领域的研究热点与难点，是亟需解决的前沿性基础科学问题。大面积、高准直度、有序自组装结构设计和制造也是关键性微纳技术问题。此外，微纳自组装结构控形控性研究可突破力学、机械、材料学之间学科壁垒，促进多学科交叉融合创新。
