天大主页 | 设为首页 | 添加收藏
首页 > 校内新闻 > 科研 > 正文

材料学院鲁从华课题组在表面图案化领域取得新进展

      2016-05-09       

  本站讯(通讯员 王明阳)近日,天津大学材料学院高分子研究所鲁从华教授课题组与清华大学曹艳平教授合作在材料领域权威期刊ACS Nano上发表了题为 “Bioinspired Fabrication of Free-Standing Conducting Films with Hierarchical Surface Wrinkling Patterns”的学术论文

  作为一种常见的应力松弛表现形式,表面起皱以不同尺度广泛地发生在日常生活中。近20 年来,表面起皱引起了人们日益浓厚的研究兴趣,并在材料物性表征、微纳制造和柔性器件构筑等方面显示了其独特的应用优势。由于其应力松弛特性,皱纹的不稳定性极大制约着皱纹图案的应用拓展。 如何加固表面皱纹,获得高度稳定的皱纹图案则是表面起皱研究面临的新挑战。

  自然界生物膜表面微结构形成的启发,鲁从华指导的硕士研究生杨秀和博士研究生谢继勋开发了一种机械/化学偶联新策略,一步法大面积制备了两种尺度复合的稳定皱纹形貌,结合理论模拟深入阐明了多级皱纹的演变过程,创新提出了“表面罩效应”和“互穿网络结构”的表面皱纹原位协同自加固机制。利用加固的微结构形貌,成功构造了皱纹形貌完整保留、独立支撑的聚吡咯膜;该膜进一步转移到目标基底表面用于功能器件的构筑。该表面起皱与原位加固机制的协同作用,极大拓展了表面起皱的应用领域。例如,皱纹的加固策略有望破解悬而未决的皱纹稳定性差的难题。反过来,该研究工作也有助于深入理解自然界中生物膜丰富复杂的多层次表面织构的形成机制。

  鲁从华和曹艳平是该论文的共同通讯作者。杨秀谢继勋和清华大学力学系博士研究生赵岩是该论文的并列第一作者。该成果得到了国家自然科学基金的资助。

  附:论文链接http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.6b00509

(编辑 赵习钧 学生编辑 田婉宁)