《超短脈衝雷射微納調控材料潤濕性能》是依託中國科學院上海光學精密機械研究所，由趙全忠擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：超短脈衝雷射微納調控材料潤濕性能
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙全忠
- 依託單位：中國科學院上海光學精密機械研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用超短脈衝飛秒雷射與材料的非線性相互作用，結合飛秒雷射直寫、多光束干涉、飛秒雷射與表面波干涉技術誘導亞波長周期微米/納米結構，從物理、化學層面對材料表面進行改性。這些性能不同於母體材料的微納尺度的結構賦予了材料全新的性能，尤其是可以改變材料的潤濕性能。本項目擬通過超短脈衝飛秒雷射對材料進行空間選擇性的掃描輻照（包括在大氣環境中以及在氣氛環境中進行輻照），在輻照區誘導出具有物理化學性能不同於母材的仿生微納結構，從而實現不同溶液環境下，對雷射修飾表面潤濕性能的操控。包括誘導超疏水（油等）表面、超親水（油等）表面，以及具有集成潤濕性能的表面等。並對超短脈衝雷射誘導微納結構的機理以及誘導的微納結構對潤濕性能影響的物理、化學機理等進行研究。
結題摘要
針對防污染、自清潔、抗氧化、減小摩擦阻力等領域的需求，本項目提出了利用飛秒雷射誘導的微納仿生結構來操控材料潤濕性能這一不同於其他方法的新技術。本項目主要通過飛秒雷射對材料進行空間選擇性的掃描輻照，在輻照區誘導出具有物理化學性能不同於母材的仿生微納結構，從而實現不同溶液環境下，對雷射修飾表面潤濕性能的操控。按照研究計畫，取得如下成果：（1）飛秒雷射製備氧化鋅納米結構的潤濕性能及套用；（2）飛秒雷射製備具有雙疏潤濕性能的聚四氟乙烯表面結構；（3）飛秒雷射製備超疏水多孔矽結構；（4）飛秒雷射調控金屬材料潤濕性能；（5）飛秒雷射製備具有各向異性潤濕性能的聚合物表面結構；（6）飛秒脈衝雷射轉寫技術調控材料潤濕性能。本研究充分發揮了超短脈衝雷射的套用潛能並拓展了其套用領域。研究以仿生結構的製備為切入點，融合了光學、雷射、材料、化學等學科，充分發揮交叉學科的優勢。本工作的開展不僅對浸潤性的理論研究開闢了新的方向，而且製備的潤濕性能可調錶面在科學研究、工農業生產和日常生活中都有著極其廣闊的套用前景。
