[논문] 초고속 레이저를 사용하여 표면 마이크로/나노 구조 제작에 대한 제어력 강화

마이크로/나노 구조화를 통한 표면 기능화는 생체 공학에서 영감을 받은 활발한 연구 분야일 뿐만 아니라 다양한 실제 응용 분야에서도 매우 중요합니다. 다양한 표면 기능을 달성하는 열쇠는 제어된 치수, 계층 및 구성을 갖춘 표면 마이크로/나노 구조를 제조하는 것이며, 이는 마이크로/나노 제조 기술의 지속적인 발전을 주도하고 있습니다.

중국 칭화대학교 재료과학 및 공학부 레이저 재료 가공 연구 센터의 연구원들은 수년 동안 표면 마이크로/표면을 준비하기 위한 레이저 기반 제조 기술을 개발해 왔습니다.나노구조 기능적 응용을 탐색합니다.

“라는 제목의 작품국지적 현장 증착: 초고속 레이저 절제를 통해 표면 마이크로/나노 구조 제조를 제어하는 ​​새로운 차원“에 출판되었습니다. 광전자공학의 개척지.

연구진은 마이크로 및 나노 규모의 특징을 개별적이고 정밀하게 제어할 수 있을 뿐만 아니라 이들이 결합되어 다양한 유형의 다층 구조를 형성하는 방법을 제어할 수 있는 능력을 확립했다고 연구진은 말했습니다. 그들이 연구한 기능과 응용 분야에는 극도의 습윤성, 결빙 방지, 광대역 광 흡수, 구조적 색상태양수 증발, 열 인터페이스 관리, 마찰 특성, 표면 강화 라만 분광학, 에너지 응용을 위한 광전기촉매 등

다음을 사용하여 구조 제작에 대한 더 많은 제어권 확보 초고속 레이저 보다 유연한 제조 접근법을 개발하는 것은 지속적인 연구 초점 중 하나입니다. 제어하는 것 외에도 초고속 레이저 절제 공정을 통해 그들은 최근 고체 표면의 초고속 레이저 절제에 따른 입자의 현장 증착도 제어할 수 있으며 계층적 표면 구조를 쌓기 위한 국지적 마이크로 첨가제 공정으로 사용될 수 있음을 입증했습니다.

플라즈마 기둥 형성은 고체의 펄스 레이저 제거 중에 발생하는 보편적인 현상입니다. 플라즈마 기둥의 생성물(나노입자)은 외부 액체(액체 내 레이저 제거의 경우) 또는 기판(펄스 레이저 증착의 경우)에 사용하기 위해 수집될 수 있습니다.

대조적으로, 플라즈마 기둥의 나노 입자 중 일부는 초고속 레이저 표면 구조화 중에 조사된 표면에 다시 증착됩니다. 특정 용도의 경우 현장에 증착된 구조적 특징은 광 흡수, 감도 및 에너지 변환과 같은 표면 특성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.

그러나 현장 증착 공정을 제어할 수 있는지 여부와 방법은 여전히 ​​열려 있는 문제입니다. 그들의 최근 연구는 무작위로 분산된 나노입자를 생성하는 대신 마이크로 원뿔 배열 위에 요새와 같은 구조를 구축하는 등 현장 증착 공정을 제어할 수 있는 능력을 보여주었습니다. 밝혀진 레이저-물질 상호작용 메커니즘은 미래의 연구 관심이 새로운 가능성을 탐구하도록 동기를 부여할 수 있습니다. 제작 기능성 표면 마이크로/나노 초고속 레이저를 이용한 구조물.