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激光诱导周期性表面结构实现表面功能化

DOI：10.2351/7.0000103 期刊：Journal of Laser Applications 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要： 近年来，随着对激光诱导周期性表面结构（LIPSS）形成机制理解的深入，其在调控材料光学、力学及化学性能方面的应用日益广泛。这类结构强烈依赖于激光束偏振态，通常由超短线性偏振激光脉冲辐照后形成。学界最广为接受的解释是：入射激光辐射与辐照材料表面传播或散射的电磁表面波发生干涉，导致强度调制，最终形成周期从数百纳米至数微米不等的平行选择性烧蚀结构。该结构的多样性源于其高度可重复性——适用于不同波长、脉宽和重复频率的激光源，可实现定制化的微纳级空间分辨率，并与高速扫描设备结合时能兼容工业级加工速度。本文综述了LIPSS表面功能化这一新兴领域的最新应用，包括流体输运仿生功能、润湿性调控、技术材料特殊光学响应、金属表面摩擦学性能提升，以及医疗器械用细菌/细胞生长控制等众多方向。
作者： Camilo Florian，Sabrina V. Kirner，J?rg Krüger，J?rn Bonse
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

回顾通过激光诱导周期性表面结构（LIPSS）实现表面功能化的最新应用，包括流体传输中的仿生功能、润湿性能控制、技术材料中的特定光学响应、金属表面摩擦学性能的提升，以及医疗器械中细菌和细胞生长的调控。

研究成果

该论文得出结论：激光诱导周期性表面结构（LIPSS）为表面功能化提供了一种通用且可重复的方法，在光学、化学、医学和摩擦学领域具有应用价值。该综述强调了其工业规?；那绷?，并指出需要进一步研究以针对特定应用优化这些结构。

研究不足

技术限制包括LIPSS形成对激光参数和材料特性的依赖性。潜在的优化领域包括针对特定应用控制结构的周期性和均匀性。

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