研究目的
开发一种利用具有局域近场增强的超快激光对单根蚕丝纤维进行纳米加工的新方法,旨在克服纳米工程及相关应用中的局限性。
研究成果
该研究成功展示了一种利用具有局域近场增强的超快激光对单根蚕丝纤维进行纳米加工的新方法,实现了非侵入式的局部塑形能力,如纳米打孔、纳米开槽和切割。加工后的纤维保留了其关键的分子结构单元、原始功能性和优异的机械性能,在生物医学工程等领域展现出应用潜力。
研究不足
通过多光束激光等方法可进一步提高加工效率。但目前该方法在制备生物相容性载体时仍存在难度大、耗时长的问题。
1:实验设计与方法选择:
采用超快激光近场增强辅助烧蚀技术对蚕丝纤维进行纳米加工
2:样本选择与数据来源:
制备脱胶蚕丝纤维并置于硅片上进行加工处理
3:实验设备与材料清单:
飞秒脉冲激光器(35飞秒)、显微镜物镜(蚕丝纤维NA=0.5/丝绸织物NA=0.15)、扫描电镜(日立SU8220)、万能试验机(岛津AGS-X)、拉曼光谱仪(堀场HR800,532nm波长,1微米光斑)、X射线光电子能谱仪(ULVAC-PHI PHI Quantera SXM)、分光光度计(岛津UV2600)
4:5/丝绸织物NA=15)、扫描电镜(日立SU8220)、万能试验机(岛津AGS-X)、拉曼光谱仪(堀场HR800,532nm波长,1微米光斑)、X射线光电子能谱仪(ULVAC-PHI PHI Quantera SXM)、分光光度计(岛津UV2600) 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将激光脉冲聚焦于蚕丝纤维表面,通过调节脉冲能量密度实现不同加工效果
5:数据分析方法:
采用三维时域有限差分法计算光学强度分布,测量力学性能,分析拉曼光谱及XPS图像
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