流动聚焦型微流控体系中的液滴的图案化排列和转变模式

流体在微流通道中形成剪切流场(低雷诺数)．不同于宏观体系,由于剪切力和表面张力的竞争作用,产生的液滴在微尺度下的微流通道中形成特殊的排列现象---周期性类似“晶格”排列现象．设计了新型流动聚焦型微流控芯片,分析研究在微流体系中液滴周期性图案化排列和转变机理性,液滴排列模式受两方面因素影响：水油两相的流速比值和微通道尺寸．当微通道宽度为250或300 μm时,液滴形成单层分散,双层和单层挤压排列．当微通道宽度为350 μm 时,液滴会形成单层分散到三层排列到双层挤压最后到单层挤压排列．当出口通道宽度增加到400 μm时,甚至出现了液滴四层排列的现象．同时研究了各个液滴排列模式的“转变点”.     

长波红外用准相位匹配材料研究进展

8 ～ 12 μm长波红外波段激光在红外对抗系统、测距和瞄准系统、痕量气体监测、频谱分析和无线通信等多个领域具有重要的应用价值.随着红外固体激光器的波长不断向长波长扩展,急需长波红外非线性光学材料.但是CdSe、GaSe、ZnGeP2、AgGaSe2、LiInSe2、CdGeAs2、BaGa4Se7等非线性光学晶体受长波红外透过率、非线性系数、热导率、泵浦源波长的影响,而通过发展OP-GaAs、OP-GaP、OP-ZnSe等性能优异的准相位匹配材料来实现长波激光输出有望克服上述材料的缺点.本文主要对长波红外用准相位匹配材料进行梳理,分别从材料性能、制备技术,以及激光应用等方面综述它们的研究进展并对其应用潜质和技术瓶颈进行分析.     

重氮树脂基磁性超薄膜及其图形化

构建磁性薄膜,在磁性理论和应用技术上都有重要意义．通过磁性膜的研究,能揭示磁性机制,对界面磁性、维度磁性、磁性的藕合特征、磁性量子效应等建立新的认识．磁性膜还提供一种新的人造磁性材料,在信息储存、磁性图像、医学等方面有潜在应用．目前,形成磁性薄膜的技术主要有溅射(Sputtering)、分子外延性生长(Molecular beam epitaxy)、真空喷镀、电泳、脉冲激光沉积、Langmuir-Blodgett(LB)沉积、层层组装(LBL)等方法．     

水溶液法制备图案化TiO_2薄膜

从硫酸钛Ti(SO4)2的水溶液出发,采用化学浴沉积和电沉积法来制备图案化TiO2薄膜.通过硫酸和双氧水来稳定Ti4+,配制了pH=1.0的硫酸钛溶液和pH=1.6的过氧硫酸钛溶液.结合微接触印刷术在硅基底上制得自组装膜预图案,再化学浴沉积TiO2即可得规则图纹.无机配体对钛溶液的稳定性和TiO2的晶型均有影响,溶液的酸度关系到所得图案的质量.过氧硫酸钛溶液同样适用于电沉积,在导电玻璃基底上旋涂光刻胶后选择性曝光、显影,通过控制阴极电位可获得高差达200nm的清晰图案.     

表面图案化的CdS-P(AM-co-10%MAA)复合微球对BSA的吸附性能研究

以微米级的P(AM-co-10%MAA)共聚物为模板,在反相悬浮体系中,通过外源沉积的方法合成了硫化镉复合微球CdS-P(AM-co-10%MAA)。以牛血清白蛋白为主要目标蛋白,研究微球对蛋白质的吸附性能。结果表明,牛血清白蛋白在CdS复合微球上的最大吸附量为35.84mg/g,其吸附模式符合Langmuir吸附定律。在20～50℃范围内,随着温度的升高,复合微球对蛋白质的吸附量增大。在磷酸缓冲溶液体系中,CdS-P(AM-co-10%MAA)复合微球对蛋白质的吸附量在蛋白质等电点时达到最大;此外,复合微球不仅对BSA具有一定的吸附能力,对其它蛋白质同样具有一定的吸附能力,说明该微球具有开发为分离材料的潜力。     

石墨烯/SU-8复合导电光刻胶的制备及传感应用

将导电导热性石墨烯(GR)引入光刻胶SU-8中, 制备了具有导电性的复合光刻胶. 采用超景深显微镜和万用表表征了石墨烯在复合光刻胶中的分散性及复合光刻胶的导电性. 通过光刻法将设计的图案转移到氧化铟锡(ITO)玻璃表面制备了一种新型的GR/SU-8图案化电极元件. 进一步在GR/SU-8/ITO表面电化学原位还原CuNPs, 制备了一种新型无酶传感器. 实验结果表明, 该传感器具有优异的电子转移性能, 在110 mmol/L浓度范围内对过氧化氢具有良好的响应(R²=0.999), 同时稳定性优异, 15 d后电流响应仍可保持90%以上, 表明该导电光刻胶可用于电化学传感领域.     

软光刻法制备具有表面微结构的角蛋白膜

近年来,使用微纳米制造工艺将蛋白质或多肽进行高精度空间图案化,推动了细胞生物学、组织工程学、药物科学等领域的发展.同时,羊毛角蛋白作为一种储量大的天然生物蛋白质,具有优异的水溶性、良好的生物相容性和可控的降解性,但羊毛角蛋白通常不能自组装形成凝胶网络或其他不溶形式,因此,使用羊毛角蛋白制备如纤维、薄膜、凝胶等的成型结构存在很大困难.本工作通过使用化学修饰的方法,在角蛋白上接枝功能基团,使角蛋白获得光敏感性,探究了共价交联法制备具有表面微结构角蛋白膜的可行性.并用3D激光扫描显微镜、紫外可见近红外光谱仪和傅里叶变换显微红外光谱仪对薄膜结构进行了表征.结果表明,使用软光刻法可以得到表面微结构完整度很高的角蛋白膜.本工作对羊毛角蛋白共价交联法进行了实验探索,实验结果不仅为人们提供了一种软光刻技术制备具有表面微结构的角蛋白膜的方法,而且为羊毛角蛋白制备成型结构提供了新的途径.     

胶体刻蚀——纳米结构化表面的构筑与应用

综述了近年来胶体刻蚀领域的研究进展, 分别讨论了基于胶体微粒和胶体晶体为模板的可控沉积与可控刻蚀及在固体平面基质、曲面基质和气液界面等不同基质上构筑结构化表面的方法. 同时还探讨了利用胶体刻蚀方法形成的微纳结构在光、电、磁以及表面润湿和生物学等方面的应用.     

水溶液法制备图案化TiO2薄膜

从硫酸钛Ti(SO4)2的水溶液出发, 采用化学浴沉积和电沉积法来制备图案化TiO2薄膜. 通过硫酸和双氧水来稳定Ti4+, 配制了pH=1.0的硫酸钛溶液和pH=1.6的过氧硫酸钛溶液. 结合微接触印刷术在硅基底上制得自组装膜预图案, 再化学浴沉积TiO2即可得规则图纹. 无机配体对钛溶液的稳定性和TiO2的晶型均有影响, 溶液的酸度关系到所得图案的质量. 过氧硫酸钛溶液同样适用于电沉积, 在导电玻璃基底上旋涂光刻胶后选择性曝光、显影, 通过控制阴极电位可获得高差达200 nm的清晰图案.