【編者按】這是一種全新的“增材制造”容厦，該技術(shù)能夠制造具有統(tǒng)一納米圖案的超穎材料旺民，并可以在其表面形成各種功能、結(jié)構(gòu)牙茅、元素阵拜，從實(shí)現(xiàn)對(duì)光前所未有的控制。

“增材制造”其中最為引人注目的可能是它要使用高達(dá)1或2吉帕斯卡（1吉帕斯卡=1百萬(wàn)帕）的壓力指锉。這就是“激光震動(dòng)壓由郧骸（laser shock imprinting）”技術(shù)，這種技術(shù)能夠在室溫條件下創(chuàng)建小至10納米的3D晶體金屬結(jié)構(gòu)，而且其表面十分光滑邀曲。

這種方法能夠在一個(gè)金屬片上用納米級(jí)的3D結(jié)構(gòu)組成大面積的圖案勺处，并可能導(dǎo)致創(chuàng)新性的低成本規(guī)模制造方式的出現(xiàn)，比如“電漿子超穎材料（plasmonic metamaterials）”在先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域的使用撕拇。所謂電漿子超穎材料是一種可定制的復(fù)合材料（一種將金屬和介電材料結(jié)合在一起的設(shè)計(jì)京甫，以實(shí)現(xiàn)自然界中不存在的光學(xué)特性），由于這種復(fù)合材料的獨(dú)特結(jié)構(gòu)李根，能夠?qū)崿F(xiàn)很多匪夷所思的功能槽奕，比如通過(guò)控制光線(xiàn)穿過(guò)材料內(nèi)部的路徑以實(shí)現(xiàn)真正的隱身等。

近日發(fā)表的一篇論文——《超級(jí)光滑3D晶體金屬結(jié)構(gòu)的大尺度納米成型（Large Scale Nanoshaping of Ultrasmooth 3D Crystalline Metallic Structures）》詳細(xì)介紹了這種技術(shù)房轿，該論文稱(chēng)這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更薄的金屬層以納米級(jí)的精度成型粤攒。這篇論文的作者是Huang Gao、Yaowu Hu囱持、Yi Xuan夯接、Ji Li、Yingling Yang纷妆、Ramses V. Martinez盔几、Chunyu Li、Jian Luo掩幢、Minghao Qi和 Gary J. Cheng逊拍。他們分別是普渡大學(xué)的博士生和教授、哈佛大學(xué)和馬德里高級(jí)研究所的研究員际邻、以及加州大學(xué)圣地亞哥分校的教授芯丧。

該技術(shù)能夠制造具有統(tǒng)一納米圖案的超穎材料，并可以在其表面形成各種功能世曾、結(jié)構(gòu)懊霹、元素，從實(shí)現(xiàn)對(duì)光前所未有的控制踏旷。研究人員說(shuō)凹田，這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)導(dǎo)致更多的創(chuàng)新技術(shù)，如高速電子糜谒、先進(jìn)傳感器和太陽(yáng)能電池等链坝。這種技術(shù)可以創(chuàng)造出獨(dú)特的金屬結(jié)晶形式，從而使材料具備“理想的機(jī)械和光學(xué)性能刮诅∠盐瑁”

研究人員已經(jīng)使用這種技術(shù)用鈦契叔、鋁舟窥、銅、金、銀等金屬做材料生成了各種納米形狀削仲，比如納米金字塔娘瞻、齒輪、短板不恭、槽和漁網(wǎng)等叶雹，這些形狀的大小只有人的頭發(fā)寬度的幾千分之一。 這種“震動(dòng)誘導(dǎo)成型”技術(shù)能夠非常精確地定義角度和垂直面换吧。

“這些納米形狀也有非常光滑的表面折晦，這非常有利于開(kāi)發(fā)潛在的商業(yè)應(yīng)用。傳統(tǒng)上沾瓦，要將一個(gè)晶體材料變形成為一個(gè)比起始材料粒徑小很多的納米模具（nanomold）非常困難满着。這是因?yàn)楫?dāng)顆粒降到非常小的尺度時(shí)，尺寸效應(yīng)使得材料的強(qiáng)度非常高贯莺》缋”普渡大學(xué)教授Gary J. Cheng說(shuō)÷铺剑“讓金屬流入高保真3D成型的納米模具非常具有挑戰(zhàn)性魂莫。”

Cheng補(bǔ)充說(shuō)爹耗，他們的研究還將金屬與石墨烯結(jié)合耙考，形成了混合結(jié)構(gòu)，而這些混合材料提高了電漿子效果劣秦，形成了“超材料完美吸收體（Metamaterial Prfect Absorbers）跟斜，”或MPAs。

該技術(shù)主要使用脈沖激光裹融，產(chǎn)生“高應(yīng)變速率”壓印金屬進(jìn)入納米模具绪论。

“我們一開(kāi)始使用金屬薄膜，這樣我們可以將其大面積變形成為3D納米形狀幽卜。更有趣的是卷俱，壓印之后所產(chǎn)生的3D納米結(jié)構(gòu)仍然是晶體，它提供了良好的電磁和光學(xué)特性并淳“俳迹”Cheng說(shuō)。

該項(xiàng)目由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)啰林、美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院捉为、美國(guó)國(guó)防部威脅防御局、美國(guó)海軍研究辦公室和美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)支持鸡焰。

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