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研究方向
研究方向
界面无处不在,且具有独特的物理化学性质。本课题组通过对界面物理化学性质的调控,产生可控的作用力,进而实现微纳尺度下复杂体系的精准组装。我们重点关注以下几类应用:
(一)毛细机器
毛细机器是一种通过精确控制毛细力来控制组装的方法。在微米/纳米尺度上精确组装物体需要对微观作用力的良好控制。这些力既足以移动物体,又要足够柔和以避免任何塑性形变。在哈佛大学,我们发明了“毛细机器”。这是一类简单的塑料装置,操作时可在空气-水界面上垂直移动,用于组装微米和纳米尺度的系统。使用这种方法,我们已经展示了无法用其他方法实现的复杂拓扑结构的组装(Nature, 2022)。在中科院纳米所,我们正在将毛细机器的极限推向更复杂的系统。
(二)流体自组装
在微纳尺度下将单体有序排列至基板的能力,对诸多电子器件极其重要,这是我们关注的另一大方向。我们致力于利用界面张力,驱动微米尺度单体在衬底表面的高良率、高通量、选择性自组装。该方法从物理化学基本原理出发,有望成为解决“巨量转移”等问题的重要手段。