| 來源(yuan):光明日(ri)報 | 發布(bu)時間:2025-11-22 | 浏(liu)覽次數(shu)：257 | |
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近日，清(qing)華大學(xue)精密儀(yi)器系孫(sun)洪波教(jiao)授、林琳(lin)涵副🙂↔️教(jiao)授課題(ti)組提出(chu)了一種(zhong)全新的(de)納米顆(ke)粒激光(guang)3D打印技(ji)💌術，利用(yong)深圳印(yin)刷廠全(quan)新的打(da)印原理(li)和機制(zhi)，賦予3D納(na)米打印(yin)技術更(geng)多🏃🏻♀️的神(shen)奇特性(xing)。該技術(shu)有望提(ti)升VR顯示(shi)分辨率(lü)，讓人們(men)~看到👹一(yi)個…高清(qing)的虛😮💨拟(ni)現實世(shi)界。 該成(cheng)果以《光(guang)激發誘(you)導化學(xue)鍵合實(shi)現半導(dao)體量子(zi)點3D納米(mi)打🏊🏾♀️印》爲(wei)題，近日(ri)發表在(zai)《科學》期(qi)刊上。
納(na)米科學(xue)與技術(shu)作爲21世(shi)紀最熱(re)門的研(yan)究領域(yu)之✡️一，對(dui)當前集(ji)成化、智(zhi)能化發(fa)展有重(zhong)要推動(dong)作用，無(wu)論是在(zai)先進電(dian)子設備(bei)，還是在(zai)生物醫(yi)學檢測(ce)等領👻域(yu)，都随處(chu)可見納(na)米技術(shu)的應用(yong)。
當然，這(zhe)些前沿(yan)應用背(bei)後的原(yuan)理是基(ji)于材料(liao)尺寸減(jian)小至納(na)米尺度(du)所産生(sheng)的一系(xi)列奇特(te)的物理(li)、化學效(xiao)應，包括(kuo)半導體(ti)材料中(zhong)的量子(zi)限域效(xiao)應與量(liang)子隧穿(chuan)效應，金(jin)屬材料(liao)出現的(de)表面等(deng)離激元(yuan)共振等(deng)。現有的(de)納米器(qi)件的制(zhi)備主要(yao)基于光(guang)刻、電子(zi)束曝光(guang)等微納(na)🥑️制造技(ji)術，僅ˇ适(shi)用有限(xian)種類的(de)納米材(cai)👨🏻🏭料，并且(qie)作爲平(ping)面化制(zhi)備工藝(yi)，難以實(shi)現納米(mi)材料的(de)三維制(zhi)造。
另一(yi)方面，利(li)用化學(xue)合成可(ke)以實現(xian)豐富多(duo)彩（不同(tong)尺寸、形(xing)貌、成分(fen)）納米粒(li)子的制(zhi)備與精(jing)确裁制(zhi)，并且這(zhe)些納米(mi)材料🙂↔️的(de)晶體質(zhi)量高、表(biao)面質量(liang)好，光、電(dian)、磁等多(duo)方面性(xing)能優越(yue)。然而，這(zhe)些化學(xue)合🎅🏿成的(de)納米粒(li)😝子缺乏(fa)有😮💨效的(de)器件化(hua)制備工(gong)藝，成爲(wei)其👨🦰廣泛(fan)應用😵💫的(de)技術瓶(ping)頸。
針對(dui)以上難(nan)題，研究(jiu)團隊提(ti)出了光(guang)激發誘(you)導化學(xue)鍵合的(de)新原理(li)，實現了(le)納米粒(li)子的激(ji)光三維(wei)裝配技(ji)術，以各(ge)😵💫種納米(mi)粒子作(zuo)爲原料(liao)來組裝(zhuang)三維納(na)米器件(jian)。以核殼(ke)結構的(de)半導體(ti)量子點(dian)爲例，利(li)用激光(guang)🧜🏼♀️激發量(liang)子點産(chan)生電子(zi)-空穴對(dui)，通過能(neng)級匹配(pei)，驅動👽光(guang)生空穴(xue)的隧穿(chuan)和表面(mian)🏊🏾♀️遷移，促(cu)使量子(zi)點表面(mian)配體脫(tuo)附并形(xing)成活性(xing)化學位(wei)點，進而(er)誘導量(liang)子點的(de)💑🏾表面化(hua)學成鍵(jian)，實現量(liang)子點之(zhi)間的高(gao)效組裝(zhuang)。
據悉，基(ji)于以上(shang)原理，研(yan)究團隊(dui)進一步(bu)對激光(guang)束進行(hang)聚焦與(yu)程序化(hua)掃描，實(shi)現了納(na)米材料(liao)複雜三(san)維🧑🏽❤️💋🧑🏻結構(gou)的精💘密(mi)成型。
“與(yu)現有的(de)微納加(jia)工制備(bei)技術相(xiang)比，這項(xiang)技術具(ju)有鮮明(ming)特征：一(yi)是打印(yin)材料純(chun)度高，突(tu)破了光(guang)聚合的(de)原理😘限(xian)制，不需(xu)🚶🏾♀️➡️要任何(he)光學粘(zhan)合組分(fen)，實現了(le)接近100%功(gong)能納米(mi)粒子組(zu)分的3D打(da)印；二是(shi)三維加(jia)工能力(li)強，能夠(gou)實現複(fu)雜線性(xing)、彎曲和(he)體結構(gou)等多種(zhong)三維結(jie)…構的納(na)米打🏃🏻♀️印(yin)，從而用(yong)于構造(zao)新功能(neng)三維光(guang)電器👌件(jian)；三是具(ju)備多組(zu)分打印(yin)功能👼🏾，以(yi)不同尺(chi)寸的量(liang)子點作(zuo)爲原料(liao)，這項技(ji)術展示(shi)了多組(zu)分的異(yi)質複合(he)打😌印能(neng)力；四是(shi)打印分(fen)辨率高(gao)，利用非(fei)線性光(guang)激發，使(shi)打印分(fen)辨率突(tu)破光學(xue)衍射極(ji)限，打印(yin)點陣列(lie)密🙂↔️度超(chao)過20000ppi，打印(yin)極限分(fen)辨率🎅🏿達(da)到77nm，有助(zhu)于實現(xian)超高分(fen)辨率顯(xian)示器件(jian)，推動VR領(ling)域的發(fa)展。”團隊(dui)相關負(fu)責人💫表(biao)示。
據了(le)解，光激(ji)發誘導(dao)化學鍵(jian)合的微(wei)納制造(zao)原理具(ju)有廣💑🏾泛(fan)💕的材料(liao)和結構(gou)适應性(xing)，通過能(neng)級設計(ji)可以實(shi)現多種(zhong)🏊🏾♀️半導體(ti)、金屬材(cai)料的高(gao)精度微(wei)納制造(zao)，開🏃🏿♀️➡️辟了(le)納👯🏾♂️米器(qi)件制備(bei)工🏃🏻♀️藝新(xin)途^徑，在(zai)片上光(guang)電器件(jian)集成、高(gao)性👩🏼❤️👨🏾能傳(chuan)感材料(liao)等領域(yu)具有重(zhong)要的應(ying)用前景(jing)。
更多詳(xiang)情請關(guan)注：瓦楞(leng)紙包裝(zhuang)盒印刷(shua) |
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