飞秒激光直写技术制备仿生微纳结构表面及多功能应用研究

飞秒激光直写技术相较于传统微纳加工方法（离子刻蚀法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积、模板法和自组装法等），因其精度高、可控性好、适用于不同材料等优势而被广泛应用于仿生微纳结构的可控制造。这些仿生微纳表面因具有多样化的潜在应用（自清洁、油-水分离、雾气收集、液滴/气泡操纵、液体定向运输和液滴/光开关等）而引起了学术界和工业界的广泛兴趣。近期，中国科学技术大学微纳米工程实验室吴东、褚家如教授课题组的焦云龙博士后、张亦元博士生等在《极端制造》期刊（International Journal of Extreme Manufacturing, IJEM）上发表《飞秒激光直写技术制备仿生微纳结构表面及多功能应用研究》的综述，系统介绍了“仿生-制备-结构-应用”四者之间的本征联系。随后，作者通过与当前制造策略的对比，突出了飞秒激光在仿生微结构表面制造中的独特优势，并进一步总结了用于多功能微纳结构的典型仿生（荷叶、猪笼草、水稻叶、蝴蝶翅膀等）设计。基于界面化学和几何光学原理，作者讨论这些多功能仿生微纳表面的潜在应用，分析展望了通过飞秒激光直写技术在仿生微纳结构制造领域的机遇与挑战。