上海交大在构建聚合物名义微纳米图案取得新停顿

近日，资料范畴知名期刊《Advanced Materials》在线发表了上海交通大学化学化院印杰-姜学松课题组在聚合物名义微纳米图案方面的最新研讨停顿“Hierarchical 3D patterns with dynamic wrinkles produced by a photocontrolled Diels–Alder reaction on the surface”。化学化工学院博士研讨生李甜甜同窗是该论文的第一作者，姜学松研讨员是该工作的通讯作者。

名义褶皱是自然界生物体以及软资料名义常见的图案，是由应力失稳构成的。与各种制备微纳米图案的措施如光刻、纳米压印和电子束刻蚀等技术相比，经过褶皱（wrinkling）在资料名义结构微纳米图案具有十分简单、快捷和低成本等特性，并在资料物性表征、微纳制造、智能名义和柔性器件构筑等方面显现了其共同的应用优势。但是自发构成的褶皱自身通常是无序的，褶皱形貌的无序性限制了褶皱作为图案化技术的展开，如何制备有序的取向褶皱并对其中止动态调控是该范畴的难点。

在基于对动态名义褶皱图案的研讨基础上，以可逆交联聚合物网络和弹性体聚二甲基硅氧烷PDMS构建硬膜软基体系，课题组提出了经过应用马来酰亚胺的光二聚空间调控D-A反响的战略，制备出动态的3D正交取向褶皱图案。马来酰亚胺的光二聚不只能够完成空间调控D-A反响，同时招致了反响诱导名义扩散构成光栅图案，进一步经过温度控制可逆D-A反响来调控表层的模量，从而使名义褶皱图案具有取向、3D、可程序化动态调控等特征。为了深化研讨正交取向褶皱的构成机制，课题组与上海交大机动学院张文化教授团队协作，应用有限元剖析的措施对薄膜中止了应力变更的理论计算与模仿，提示了名义模量的二维散布和应力释放的方向是完成有序取向褶皱的关键。该措施得到的动态3D正交取向褶皱图案不只加深对名义褶皱构成的认识，还为制备名义动态微纳结构提供了新途径，在可控名义粘附、浸润性和光学等方面具有一定的应用前景。

该研讨得到了上海市基础研讨严重项目和国度自然科学基金的资助。课题组感激上海交大机动学院胡开通博士和张文化教授在有限元力学计算与模仿方面的工作。

来源 上海交大新闻学术网

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201906712