微纳结构

摘要： 随着柔性压力传感器在可穿戴电子设备、电子皮肤等领域的快速发展,研究制备高灵敏度、低检测限、宽感应范围的高性能柔性压阻传感器成为一种必然趋势。为了获得高性能的柔性压阻传感器,需要在导电敏感材料的选择和传感器微纳结构的设计上进行一系列的创新。二维纳米材料凭借其独特的结构和优异的性能,成为柔性压阻传感器导电敏感材料的良好选择。本文综述了几种类型的二维纳米材料压阻传感器,介绍了二维纳米材料柔性传感器的微纳米结构的创新及发展,最后针对当前研究面临的问题提出了解决方法并对其今后的发展方向进行了展望。

摘要： 自然界拥有“神奇染色术”,蝴蝶的翅膀色彩斑斓,鸟儿的翅膀绚丽夺目……这些颜色是由翅膀特定结构产生的结构色。结构色是由纯物理结构产生的颜色,它来源于物体表面具有光学尺度的微纳结构与光相互作用产生的光学效应。近期,苏州大学纺织与服装工程学院的一支学生科研团队就基于这一原理,实现了在结构色纤维研发上的突破,真正做到布料上色无需印染。

摘要： 以分子量为58000的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为模板,用由正戊醇、乙醇、去离子水以及0.18 mol/L柠檬酸钠组成的溶液作为前驱液,利用氨水和正硅酸乙酯(TEOS)合成了一定长度的SiO_(2)线,再用少量的盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷包覆硅线后以TEOS生成纳米球沉积在SiO_(2)线上,形成枝芽状微纳结构。随后将其加入自制支链含脲和酰胺键的新型聚氨酯中,考察了上述枝芽状粉体对聚氨酯涂膜疏水性、透过率和机械性能的影响,并与球形和线形SiO_(2)粉体进行比较。结果表明,枝芽状SiO_(2)粉体与树脂的相容性和分散性有所改善。在添加量为3%时,聚氨酯涂膜的透过率达到90.99%,拉伸强度较纯树脂增加了3.1 MPa而达到8.4 MPa,涂膜的热稳定性、耐水性、疏水性以及在玻璃上的附着力都有所提高,铅笔硬度更是达到了6H,磨损率低至6.1 cm^(3)/(N·m)。

摘要： 在实际生产和生活中,具有特殊润湿性的多功能纺织品引起人们越来越多的关注,“荷叶效应”的提出推动了国内外研究者对材料表面特殊浸润性的进一步探究。本文针对在材料表面通过构造微纳米结构来调节特殊浸润性所涉及的方法进行了归纳,综述了材料超疏水性能的基本原理及其在自清洁、油水分离、耐腐蚀(如耐酸、碱、盐溶液)等方面的应用,总结了材料超疏水表面构建过程中存在的一些问题,并展望了超疏水材料的应用前景。

摘要： 辐射冷却是近来日益得到关注的被动冷却形式,它以外太空为冷源,无需额外消耗能量,在建筑冷却、太阳能电池降温、舒适衣物与可穿戴设备等诸多方面都有着良好的应用前景。本文对辐射冷却的发展历史与冷却原理做了简单回顾,对辐射冷却材料的种类和优缺点进行了系统介绍,并对辐射冷却材料的设计、制备、表征方法进行归纳总结,最后对相关应用领域进行概述,并对今后辐射冷却材料与技术的发展趋势进行展望。

摘要： 以纳米纤维素(NFC)为原料,分别以纯水和水与二甲基亚砜混合溶剂(H_(2)O-DMSO)为分散介质通过定向冷冻的方式使NFC悬浮液凝固,经冷冻干燥和化学气相沉积后得到具有超双疏性能NFC气凝胶。接触角测试分析表明:在一定浓度范围内,NFC气凝胶接触角随着NFC浓度的增加而增加;而以H_(2)O-DMSO为溶剂制备的NFC气凝胶(FNDA-Ds)较同NFC浓度下纯水溶剂制备的样品接触角明显增大,且当NFC浓度为2%(wt)时,包括水、乙二醇、甘油、蓖麻油和十六烷在内的各液体接触角均达150°以上,表明冷冻干燥过程中DMSO的存在优化了气凝胶表面的纳/微多级粗糙结构,显著提升了其疏液性能。

摘要： 近年来对钠离子电池的研究十分火热,而负极对钠离子电池中有着直接影响.因此寻找合适的负极材料对于钠离子电池的发展至关重要.合金类负极材料在循环过程中会产生巨大的体积变化,导致材料发生粉化而脱离电接触,引起容量的快速衰减.这是合金类材料应用于钠离子电池所面临的致命问题.研究者通过碳包覆,合金化和构筑微纳结构的方法来改善其循环性能.简要综述了目前研究较多的Sn和Sb近年来取得的研究进展,分析其面临的问题并探讨其解决办法,并展望了合金类负极材料未来的发展方向。

摘要： 采用溶剂热法制备了三维花状CeO_(2)/TiO_(2)异质结光催化剂,然后以甲基橙(MO)为模拟有机污染物,在氙灯照射下考察了其光催化活性。结果表明,花状结构由纳米片和纳米颗粒复合而成,纳米片上均匀地附着CeO_(2)颗粒。Ce/Ti的物质的量之比(n_(Ce)/n_(Ti))和溶剂热时间影响异质结的光催化性能,当n_(Ce)/n_(Ti)=0.1、溶剂热时间为6 h时,CeO_(2)/TiO_(2)的光催化活性达到最佳,氙灯照射50 min的降解率达95%,光催化活性优于纯TiO_(2),这主要是CeO_(2)和TiO_(2)形成了异质结,有利于光生电子和空穴的分离。

摘要： 文章以研究生实验课程为例,设计了一种基于仿生超疏水微纳多级结构基底制备及在表面增强拉曼光谱中应用的全新实验课程实施方案,分析了该实验课程在研究生教学中的优势。该实验通过引入前沿科学问题、提出新型分析手段以及结合实际应用等方式,对实验方法、实验步骤进行了改进设计,有利于提高学生的科研兴趣,培养他们的创新思维,锻炼他们的钻研精神。

摘要： 微纳光电子技术是目前发展迅速﹑研究活跃﹑应用性强的前沿交叉领域之一.人们利用亚波长尺度微纳结构对电磁波振幅﹑偏振﹑相位﹑角动量等进行调控,设计出多种功能性器件,例如:完美吸波器﹑反射镜/偏折器﹑光学相控阵天线﹑超材料/超表面器件﹑超透镜﹑轨道角动量(OAM)器件﹑光频率梳﹑片上激光器等.可用于微纳光电子器件设计和分析的理论包括微腔谐振﹑等效介质模理论,严格耦合波理论,传输线理论,导模共振﹑Mie谐振﹑Fano谐振等理论;用于微纳光电子器件结构设计和模拟仿真的方法有时域有限差分(FDTD),有限元(FEM)。

摘要： 从信息、电子、能源、交通、健康等大领域,到半导体芯片、显示屏、手机、光纤、印刷、3D打印、柔性电子、可穿戴等具体应用都离不开感光科学及其相关原材料.科学家们是如何将感光科学与纳米材料制备关联起来?这是本文的主题,关键角色-感光性双亲大分子.微纳米尺度功能材料的制备有两条途径，其一是以印刷或光刻等“自上而下”的传统光刻方法制备微纳米结构材料，其二是以大分子自组装这种“自下而上”方法获得微纳米结构功能材料。无论是“自上而下”，还是“自下而上”这两种微纳结构功能材料制备中都离不开一种结构独特的化学物质——感光性双亲大分子。本文还将以功能化应用为导向，重点讨论感光性双亲共聚物自组装、功能化及其在传感及生物材料方面的应用，将大分子自组装拓展到实际应用领域，实现材料化和器件化，相信在不久的将来“自下而上”的大分子自组装研究也可以实现其实际应用价值。

摘要： 在生物金属材料表面制备仿生多级结构是当下的研究热点之一,本文采用酸式和阳极氧化的方法,在纯Ti表面制备了多级微纳结构,并考察了其生物活性及生物相容性,同时比较了获得的多级微纳结构表面与皮质骨的硬度和杨氏模量,结果显示,该表面易形成类骨磷灰石,具有良好的生物活性,对MC3T3-E1细胞的黏附、铺展和增殖都具有促进作用,同时获得了更高的BSP基因表达水平,表现出良好的生物相容性,纳米压痕实验结果证明具有多级微纳结构表面的纯Ti在硬度和杨氏模量上更加接近皮质骨.

摘要： 材料表面的微纳结构化构建对于改善材料的性能和生物学响应是一种有效的途径,这是因为生物材料的表面是活性物质的作用位点,影响着细胞的粘附和铺展等行为.许多研究揭示了表面的拓扑结构对于细胞骨架和细胞核形态的影响,以及相关信号通路如Rho/Rock等的激活作用.本实验采用一种无结晶调控剂的水热处理方法，构建了β-TCP/CaSiO3生物陶瓷表面的微纳结构，结果表明该表面微纳结构对于细胞成骨分化有着一定的促进作用。

摘要： 锰化合物是有比容量高的超级电容器材料.微纳结构作为一种材料的组成方式,同时具有纳米材料和微米材料的优点.本文通过水热法一步制备了MnCO3,并在空气中热处理后得到Mn2O3.SEM分析结果表明水热法制备的MnCO3是由纳米级立方组成的微米实心球,Mn2O3是由纳米颗粒组成的微米实心球.将MnCO3和Mn2O3与Super P复合,并研究复合物的电化学性能,测试结果表明,复合Super P后MnCO3与Mn2O3的比电容值都得到大幅度提高.当比例为9∶1时,MnCO3/SuperP电容最大可达到207F g-1,远高于Mn2O3复合物.

摘要： 钛是常用的医用种植体材料,但其表面生物惰性是影响种植体周围骨形成的重要因素之一,因此对种植体表面结构进行改性是生物材料研究领域的热点问题,而了解细胞如何对改性后的材料表面应答的机制是指导和设计种植体表面的重要依据.课题组前期研究（国家自然科学基金项目NSFC81500894，NSFC81771082）认为：纯钛表面微纳结构可通过FAK/RhoA/YAP细胞信号通路对MC3T3-E1成骨向分化有显著调控作用，FAK在特定表面其磷酸化水平相对降低。而相关研究提示FAK可通过调控自噬相关蛋白Beclin1的磷酸化水平而影响自噬发生发展，据此推测微纳结构将通过调控细胞自噬来调控细胞的成骨向分化。

摘要： 钛及钛合金以其良好的机械性能和生物相容性被广泛应用于生物医学植体领域,尤其是口腔种植学.表面改性技术被认为是提高种植体生物活性的有效方法,近年来研究表明,微纳米复合表面比单纯的微米或者纳米形貌更利于细胞生物学行为.

摘要： 为了解决植入物植入后面临的两大问题:骨结合不足和细菌感染,在纯钛表面采用微弧氧化方法制备出微米级多孔二氧化钛涂层,并用水热反应在此涂层上引入纳米结构,通过热处理降低了涂层中Zn2+的释放速率,从而使涂层兼具了促进成骨和抗菌的能力.成骨过程不仅仅涉及骨骼系统,免疫系统也会对成骨过程产生影响.仅仅考虑骨相关细胞与材料的作用可能会导致体外实验与临床应用的差异.

摘要： 结冰现象对人类的日常生活有着重要的影响.冰冻灾害往往会造成严重的经济损失,甚至人员伤亡.近些年来,超疏水材料以其独特的抗冻性能引起了界面抗冻研究领域的广泛关注:超疏水材料表面的微/纳结构可以减弱冰的黏附,降低水的停滞时间,同时还能延长水滴在其表面的结冰诱导时间,使得超疏水材料相对传统抗冻方法具有较强的优势.基于此课题组之前用于研究抗冻蛋白的“双油层技术”，经过改进之后被应用于超疏水材料抗冻性能的定量研究中，以揭示超疏水材料的抗冻机制。

摘要： 本工作基于液相氧化策略展开煤基新型炭材料的微纳结构构筑及电容储能性能研究.首先通过对煤炭进行液相氧化处理,分离其微小结构基元,随后利用诱导组装和活化等手段对煤基炭材料微纳结构及物性进行可控调节,从而调控其储能性能,制备高性能电容材料.本工作为煤基先进炭材料的微纳结构设计提供了一种新的思路.

摘要： 聚乳酸是骨组织工程中广泛应用的聚合物材料,一般采用致孔剂造孔并去除的方法获得多孔支架.前期研究中,提出了采用冰球作为致孔剂,再通过冷冻干燥制备聚乳酸多孔支架的方法.本研究中，通过对制备配方和工艺的改进优化，一步制备了具有微纳纤维状孔表面结构的聚乳酸多孔支架。

摘要： 本发明提供了一种在钨材料表面制备微纳结构的方法和表面具有微纳结构的钨材料及其应用，属于材料表面微结构技术领域。本发明提供的在钨材料表面制备微纳结构的方法，包括以下步骤：在真空条件下，采用氦离子显微镜在钨材料的表面进行第一离子刻蚀，得到刻蚀微区；在真空条件下，采用氦离子显微镜对所述刻蚀微区进行第二离子刻蚀，在所述刻蚀微区内形成纳米条纹，在钨材料表面得到微纳结构。本发明提供的制备方法在真空条件下操作，不易受污染；氦离子显微镜具有超高精度的多功能的加工能力，采用氦离子显微镜进行制备的微纳结构精确高；能够实现对微纳结构的定量控制；而且工艺简单、成本低。

摘要： 本发明公开了微纳结构氧化硅/沸石制备及基于微纳结构氧化硅/沸石的超亲水水下超疏油薄膜及制备，天然沸石与碱溶液混合恒温反应形成浆体并产生游离硅；浆体中加入醇和酸溶液，与游离硅反应生成固载在沸石表面的纳米氧化硅，离心和干燥得到微纳结构氧化硅/沸石；制得的微纳结构氧化硅/沸石加入溶有盐酸多巴胺的三羟甲基氨基甲烷溶液中，通过浸渍将微纳结构氧化硅/沸石粘附在网状材料表面得到超亲水水下超疏油薄膜并干燥。水滴与制得的薄膜的接触角为0°‑5°，油滴与薄膜的接触角为150°以上；其增强了天然沸石的亲水疏油性，同时，基于微纳结构氧化硅/沸石的薄膜具有优异的超亲水水下超疏油性和油水分离效率。

摘要： 本发明涉及一种在基材表面制备微纳结构的方法和表面具有微纳结构的基材及其应用。包括如下步骤：提供基材和具有微纳米尺寸的三维立体结构的微纳纹理模板；在所述基材上施加转印UV胶；通过UV转印将所述微纳纹理模板施加在所述转印UV胶上，再通过UV固化制备过渡胶层，移除所述微纳纹理模板，制备中间体；采用蚀刻等离子源对所述中间体进行等离子蚀刻，以去除所述基材表面需要蚀刻区域的过渡胶层，并在所述基材的表面蚀刻出具有微纳米尺寸的三维立体结构。该方法操作简易、微纳结构形貌可控、低成本、长效、可大批量应用的优点。另外，还可以减少曝光显影的使用，节省设备成本和制作成本。

摘要： 本发明公开了一种构筑多孔微纳结构的方法及具有多孔微纳结构的材料，涉及材料表面技术领域。构筑多孔微纳结构的方法如下：将玻璃粉和金属粉末混合均匀，得到混合物；将混合物涂覆于基底表面，进行成膜处理，在基底的表面形成涂层，成膜处理的温度和玻璃粉的熔点符合以下公式：T

摘要： 本发明公开了一种基于飞秒激光的微纳结构加工方法及微纳结构，其中方法包括：设定与被加工材料对应的飞秒激光的脉宽、重频、功率、波长以及扫描速度；其中，所述被加工材料为陶瓷或蓝宝石或塑料；所述脉宽为10fs～800fs，所述重频为单脉冲～500kHz，所述功率为1μW～500mW，所述波长为515nm或800nm或1030nm，所述扫描速度为10μm/s～500mm/s；将所述飞秒激光聚焦到所述被加工材料的表面或内部，并在所述被加工材料的表面或内部加工出微纳结构。本发明可在被加工材料的表面或内部加工出具有炫彩效果的微纳结构，不仅提升了被加工材料的观赏性和实用价值，而且加工工艺简单，有利于工业推广。

摘要： 本申请实施例提供一种微纳结构的制备方法，包括如下步骤：提供硅基，于硅基表面沉积具有第一预定厚度的第一金属层；于所述第一金属层上旋涂光刻胶，光刻所述光刻胶形成图案，并暴露所述第一金属层；刻蚀暴露的第一金属层以暴露硅基表面；刻蚀暴露的硅基表面形成微米结构；于所述硅基表面沉积具有第二预定厚度的第二金属层；去除光刻胶；对整片硅基于预定温度下退火，使得所述第二金属层上形成纳米孔；提供第一腐蚀液，对所述硅基与所述第二金属层相接处进行腐蚀，形成纳米结构；去除所述第一金属层、去除所述第二金属层，得到所述微纳结构。本申请在硅基上制备了微纳结构，且简单便捷，成本低廉。

摘要： 本发明属于微纳结构制作技术领域，尤其涉及一种微纳结构制作方法及微纳结构制作装置，其中，微纳结构制作方法包括：在透光坯料的一侧表面粘附有一层液态并为透光材料且不会在重力作用下流离透光坯料的功能扩展料；将印章结构压印功能扩展料，并使功能扩展料呈现出的形状为微纳结构；使功能扩展料固化，并附着于透光坯料，其中，透光坯料与功能扩展料共同构成透光件；使印章结构与功能扩展料分离。本发明提高了在透光件的表面制出微纳结构的制作效率。

摘要： 本发明涉及微纳结构复制技术领域，尤其是涉及一种基于离心力的微纳结构复制方法及制备得到的聚合物微纳结构。所述基于离心力的微纳结构复制方法，包括如下步骤：聚合物置于微纳结构模板上，加热至温度T，离心填充；降温使聚合物冷却，脱模；其中，所述温度T大于所述聚合物的玻璃化转变温度Tg。本发明无需使用昂贵的设备，利用离心力使聚合物充分填充于微纳结构模板的间隙，从而实现微纳结构的复制；加热条件下，使聚合物具备足够的流动性，利用离心力，以填充于微纳结构模板的空隙，完成填充后，通过降温冷却，即可使聚合物重新恢复玻璃态，脱模即完成微纳结构的复制。

摘要： 本发明公开了微纳结构氧化硅/沸石制备及基于微纳结构氧化硅/沸石的超亲水水下超疏油薄膜及制备，天然沸石与碱溶液混合恒温反应形成浆体并产生游离硅；浆体中加入醇和酸溶液，与游离硅反应生成固载在沸石表面的纳米氧化硅，离心和干燥得到微纳结构氧化硅/沸石；制得的微纳结构氧化硅/沸石加入溶有盐酸多巴胺的三羟甲基氨基甲烷溶液中，通过浸渍将微纳结构氧化硅/沸石粘附在网状材料表面得到超亲水水下超疏油薄膜并干燥。水滴与制得的薄膜的接触角为0°‑5°，油滴与薄膜的接触角为150°以上；其增强了天然沸石的亲水疏油性，同时，基于微纳结构氧化硅/沸石的薄膜具有优异的超亲水水下超疏油性和油水分离效率。

摘要： 本发明提供了一种在钨材料表面制备微纳结构的方法和表面具有微纳结构的钨材料及其应用，属于材料表面微结构技术领域。本发明提供的在钨材料表面制备微纳结构的方法，包括以下步骤：在真空条件下，采用氦离子显微镜在钨材料的表面进行第一离子刻蚀，得到刻蚀微区；在真空条件下，采用氦离子显微镜对所述刻蚀微区进行第二离子刻蚀，在所述刻蚀微区内形成纳米条纹，在钨材料表面得到微纳结构。本发明提供的制备方法在真空条件下操作，不易受污染；氦离子显微镜具有超高精度的多功能的加工能力，采用氦离子显微镜进行制备的微纳结构精确高；能够实现对微纳结构的定量控制；而且工艺简单、成本低。