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罕見!這篇Science,只有一位作者!
納米人 納米人 2022-12-01
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通訊作者:G. Zabow
通訊單位:美國國家標準與技術研究院

研究背景
對材料表面構筑微圖案能夠提高微電路到超材料各種領域的功能性。目前的傳統光刻技術無法對非平面表面進行圖案化,而是需要通過轉移的方式將事先在平面材料上構筑的微結構轉移到非平面基底,而且只能對曲率非常有限的非平面基底進行圖案化。

成果簡介
有鑒于此,美國國家標準與技術研究院(NIST)G. Zabow報道通過能夠在固態-液態之間轉變的可回流(reflowable)材料,通過自由拉伸形成納米尺度的曲率半徑以及隨機性的復雜拓撲結構。這種回流轉移工藝有助于促進微打印技術,將高精度的平面光刻拓展至非平面基底和微結構。

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圖1. 使用可回流材料印刷的過程示意圖。

這種方法中使用糖和玉米漿的混合物作為轉移膜材料,其中加入的玉米漿能夠避免糖漿固化,而且這種混合物能夠調節轉移基底的性質。通過簡單的加熱進行轉移,而且糖容易溶解于水的方式去除。作者通過實驗驗證了這種方式能夠轉移到垂直的側壁上、尖銳的邊緣、單個頭發絲的表面。這種回流轉移工藝通過能夠在固體-液體之間隨意變化的熱回流材料,結合了干法、濕法轉移的優點并且克服了缺點,從而能夠修飾在多種多樣的基底上,而且能夠放置在精確的位置,在三維基底上進行共型打印。

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圖2. 可擴展結構的共形轉移。

通過溫和的水處理過程,這種回流轉移能夠用于多種多樣的材料,能夠在金屬、塑料、紙張、玻璃、聚乙烯、半導體、彈性體、凝膠、生物表面上構筑微結構。

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圖3. 微圖案化膠體。

參考文獻:
G. Zabow*, Reflow transfer for conformal three-dimensional microprinting, Science, 2022, 378(6622), 894-898
DOI: 10.1126/science.add7023
https://www.science.org/doi/10.1126/science.add7023

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