Jena材料學(xué)家首次成功制備出了具有激光誘導(dǎo)周期結(jié)構(gòu)的強(qiáng)彎曲面，這種結(jié)構(gòu)也可以用于表面著色。來(lái)源: Jan-Peter Kasper/FSU Jena
材料的表面對(duì)其功能具有巨大的影響。如果外表面的性質(zhì)發(fā)生改變，可能會(huì)擴(kuò)大材料的應(yīng)用范圍。這正是Friedrich Schiller大學(xué)（德國(guó)）的材料科學(xué)家們研究如何使用激光技術(shù)調(diào)整不同材料表面的原因。他們主要關(guān)注點(diǎn)在于激光誘導(dǎo)產(chǎn)生周期性表面結(jié)構(gòu)，也稱為L(zhǎng)IPSS。LIPSS是極其微小的結(jié)構(gòu)。他們?cè)趪?guó)際知名頂級(jí)期刊Carbon上報(bào)道了在這領(lǐng)域中所取得的成就。
耶拿大學(xué)Otto Schott材料研究所的StephanGr?f博士解釋道：“當(dāng)用飛秒激光器（一種具有極短而強(qiáng)的光脈沖的激光器）照射表面時(shí)，在激光束照射表面的點(diǎn)處會(huì)形成一種特征結(jié)構(gòu)，而正是在這個(gè)焦點(diǎn)處的干擾作用產(chǎn)生了LIPSS。”因?yàn)槠胀ǖ募す馐荒芫劢沟剿枰哪敲葱。赃@些特征結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)小于使用正常激光技術(shù)所能達(dá)到的結(jié)構(gòu)。除其他參數(shù)外，結(jié)構(gòu)的大小還取決于所使用的激光強(qiáng)度和激光波長(zhǎng)。在對(duì)激光束參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)調(diào)整的基礎(chǔ)上，幾乎可以“量身定做”所需的結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)還可以利用激光束掃描整個(gè)表面來(lái)獲取大面積的周期性圖案。
目前在強(qiáng)彎曲面上的應(yīng)用
一般來(lái)說(shuō)，這種方法適用于多種不同的材料。然而到目前為止它還只能應(yīng)用于平面上。但現(xiàn)在耶拿材料學(xué)家成功地制備出了具有激光誘導(dǎo)周期結(jié)構(gòu)的強(qiáng)彎曲面。Gr?f博士說(shuō)道：“我們已經(jīng)在大約10微米的薄碳纖維表面上制備出了直徑并不比結(jié)構(gòu)本身大的LIPSS。此外，我們還能疊加不同類(lèi)型的結(jié)構(gòu)從而分層次地形成表面。”
目前的這些發(fā)現(xiàn)將為實(shí)際應(yīng)用提供全新的可能性。例如，可以將碳纖維嵌入到其他材料中（比如某些聚合物）用來(lái)制備復(fù)合材料，再利用化學(xué)處理的方式來(lái)提高復(fù)合材料的強(qiáng)度。利用LIPSS可以準(zhǔn)確改變它們的表面形貌，這樣就可以在聚合物和嵌入的纖維之間進(jìn)行錨定。
更耐用的材料
此外，該結(jié)構(gòu)還可用作光學(xué)衍射光柵。它能讓光在表面上的反射和吸收行為能夠以一種特定的方式發(fā)生改變，同理也適用于光的衍射行為。而且基于所謂的“結(jié)構(gòu)色”理念，以后可以有選擇性地設(shè)計(jì)表面的顏色。因此，激光誘導(dǎo)的周期性表面結(jié)構(gòu)越來(lái)越受到光學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)注。
耶拿大學(xué)的材料學(xué)家Gr?f博士還說(shuō)道：“通過(guò)改變表面形貌可以減少摩擦系數(shù)，從而防止磨損。比如可以用這種方式開(kāi)發(fā)更耐用的醫(yī)用植入物。”此外，可以通過(guò)這種方式改變材料的潤(rùn)濕性，因此可以設(shè)計(jì)成更具疏水性或親水性的材料。
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
- 高品質(zhì)石墨烯
- 氮摻雜石墨烯粉末
- 羧基化石墨烯
- 氨基化石墨烯
- 氟化石墨烯
- 咪唑修飾石墨烯
- 負(fù)載金屬石墨烯
- 磁性石墨烯
- 石墨烯電鏡載網(wǎng)
- 氧化石墨烯電鏡載網(wǎng)
- 進(jìn)口石墨烯套裝
- 工業(yè)級(jí)石墨烯
- 石墨烯海綿
- 石墨烯膜
- 氧化石墨烯膜
- 氧化石墨
- 石墨粉
- 石墨化炭黑
- 石墨烯表面修飾服務(wù)
- 改性石墨烯納米片
- CVD石墨烯
- 機(jī)械剝離 石墨烯
