龜裂是生活中隨處可見的現(xiàn)象，同時，龜裂又是涂料行業(yè)在實際應(yīng)用中極力避免的問題。因此關(guān)于龜裂物理形成機制的研究重點一直是“如何避免龜裂的產(chǎn)生”。而近日，佐治亞理工學院的林志群（點擊查看介紹）團隊卻反其道而行之。
他們通過研究納米膠體顆粒在蒸干過程中產(chǎn)生的龜裂機理，發(fā)現(xiàn)通過限制溶液蒸發(fā)過程，可以控制龜裂（即溝槽結(jié)構(gòu)）按照電腦程序設(shè)計的方向定向均勻擴展。該方法便捷簡單，可在幾分鐘內(nèi)快速“打印”生成具有微米精度、排列有序的溝槽圖案，其整體圖案面積可達厘米級別。該發(fā)現(xiàn)為制造有序的納米材料陣列提供了完美的模板，在納米材料領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用前景。
該研究不僅提出了制造大面積微米尺度有序溝槽結(jié)構(gòu)的簡便方法，并且深入探討了其形成機理以及控制溝槽陣列間距的手段。通過物理模型計算發(fā)現(xiàn)，控制打印溝槽圖案的速度，溝槽紋理的間距可以自如控制在10到45微米之間。同時，該工作細致討論了通過襯底表面修飾改變溝槽圖案的可行性方案。在文章的最后，作者通過使用該溝槽結(jié)構(gòu)，成功設(shè)計并制作了納米金顆粒的大面積陣列，為該研究成果在有序納米材料陣列制作的應(yīng)用上提供了一個有效范例。
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