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  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院微納米工程實(shí)驗(yàn)室利用飛秒激光引導(dǎo)毛細(xì)力自組裝復(fù)合加工方法實(shí)現(xiàn)了手性可控三維微結(jié)構(gòu)和三維金屬納米間隙結(jié)構(gòu)的靈活制備，并實(shí)現(xiàn)了在渦旋光手性檢測(cè)和高靈敏度生化檢測(cè)方面的應(yīng)用，相關(guān)研究于近期分別發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Back Cover)和《先進(jìn)功能材料》上[Adv. Mater. 2020, 32, 2002356; Adv. Funct. Mater. 2020, 30, 1909467]。

  手性微結(jié)構(gòu)在光學(xué)和力學(xué)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用潛力，可以用于構(gòu)筑多種多樣的光學(xué)和力學(xué)超材料。目前三維手性微結(jié)構(gòu)的靈活、可控制備仍存在諸多困難。微納米工程實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)將飛秒激光直寫與毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)自組裝技術(shù)相結(jié)合，通過調(diào)控微結(jié)構(gòu)的空間排布、結(jié)構(gòu)尺寸等參數(shù)，引導(dǎo)毛細(xì)力的方向和大小，成功制備了多層級(jí)手性微結(jié)構(gòu)，并展示了該方法高度的靈活性和可擴(kuò)展性。（圖1）

圖1. (a) 飛秒激光直寫結(jié)合毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)自組裝復(fù)合加工示意圖；(b)期刊封底；(c-d)典型的自組裝手性微結(jié)構(gòu)。

  此外，研究團(tuán)隊(duì)還利用這種飛秒激光復(fù)合加工方法成功制備了三維金屬納米間隙結(jié)構(gòu)，并實(shí)現(xiàn)了典型表面增強(qiáng)拉曼光譜SERS標(biāo)的物R6G和抗癌藥物DOX的高靈敏度檢測(cè)。該研究為非平坦表面上構(gòu)建金屬納米間隙結(jié)構(gòu)提供了一種新的方法，有望將基于微流體的表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于精準(zhǔn)醫(yī)療、實(shí)時(shí)在線檢測(cè)等領(lǐng)域。（圖2）

圖2. (a) 不同的結(jié)構(gòu)的表面拉曼增強(qiáng)光譜；(b)結(jié)構(gòu)類型對(duì)SERS光譜的影響關(guān)系。

  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)微納米工程實(shí)驗(yàn)室在飛秒激光復(fù)合加工方面開展了長(zhǎng)期的系統(tǒng)性研究。在前期工作中，通過將飛秒激光直寫與毛細(xì)力自組裝技術(shù)結(jié)合，開發(fā)了新型的飛秒激光復(fù)合加工方法，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜多層級(jí)聚合物結(jié)構(gòu)的制備，并在微物體操縱[PNAS 2015, 112, 6876; ACS Nano 2018, 12, 10142]、微粒制備[ACS Nano 2015, 9, 12060]、微光學(xué)[Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1701939]、仿毛細(xì)血管微通道制備[Small 2017, 13, 1603957]等多個(gè)領(lǐng)域開展了應(yīng)用研究。

  中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)工程科學(xué)學(xué)院胡衍雷副教授、勞召欣博士分別為論文的第一作者；胡衍雷副教授、吳東教授為論文的共同通訊作者。該系列研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院青促會(huì)、中科院儀器裝備研究等項(xiàng)目的資助。

  相關(guān)論文鏈接：

  https://doi.org/10.1002/adma.202002356

  https://doi.org/10.1002/adfm.201909467