記者12日獲悉，西湖大學(xué)未來產(chǎn)業(yè)研究中心、工學(xué)院文燎勇課題組成功開發(fā)出一種新型鋁基跨尺度3D制造技術(shù)，為柔性電子、光學(xué)防偽和光電集成等領(lǐng)域帶來全新的發(fā)展契機(jī)。相關(guān)研究成果日前刊發(fā)在《自然·材料》雜志。

在研究過程中，課題組采用自主研發(fā)的3D壓印設(shè)備對(duì)10厘米見方鋁片進(jìn)行至少3次“蓋章”（壓印）加工：首先，在鋁片上形成納米級(jí)圖案，數(shù)千萬個(gè)直徑約100納米的小孔規(guī)律分布；隨后疊加微米級(jí)圖案，小孔直徑躍升至10微米；*后再疊加更大尺寸圖案。

“金屬材料在加工變形后，力學(xué)強(qiáng)度和硬度都會(huì)升高，這樣便能夠讓壓印結(jié)構(gòu)在后續(xù)的壓印過程中高保真地保持原形貌。”文燎勇介紹，課題組利用鋁金屬在加工過程中所展現(xiàn)出的硬化效應(yīng)，確保了納米-微米-宏觀結(jié)構(gòu)的一層又一層連續(xù)壓印過程中，各個(gè)尺度的精密結(jié)構(gòu)都能*地保留下來。在多層壓印之后，課題組采用陽極氧化方法調(diào)整*層納米結(jié)構(gòu)的直徑、深度和形貌。通過調(diào)配不同成分的電解液，研究團(tuán)隊(duì)能夠*控制這些納米孔的特性。

此外，研究人員通過在納米孔中填充碳納米管、半導(dǎo)體、金屬及高分子等多種功能材料，賦予跨尺度結(jié)構(gòu)更多的功能，比如實(shí)現(xiàn)光電探測、觸覺傳感和光學(xué)防偽等功能。

文燎勇介紹，這項(xiàng)鋁基跨尺度3D制造技術(shù)通過多層壓印和陽極氧化的創(chuàng)新結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)納米、微米和宏觀多個(gè)層面的自定義設(shè)計(jì)和精細(xì)調(diào)控，展示出極高的靈活性和*性。這一技術(shù)在多種器件制造方面擁有廣泛的應(yīng)用前景。例如，在智能穿戴設(shè)備的傳感器制造中，高精度跨尺度制造技術(shù)能夠?qū)⒉煌�結(jié)構(gòu)需求的傳感器件集成在一起。

該技術(shù)具備高度個(gè)性化定制的能力，非常適合與人工智能技術(shù)相結(jié)合。“針對(duì)特定的應(yīng)用場景和功能需求，可以讓人工智能先完成結(jié)構(gòu)和材料的智能化設(shè)計(jì)，再由鋁基跨尺度3D制造技術(shù)精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，從而有望將柔性電子、光學(xué)防偽以及光電集成等諸多領(lǐng)域帶入高度智能化和定制化的時(shí)代。”文燎勇表示。