Regulating surface wrinkles using light.
Regulating surface wrinkles using light.
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利用光调节表面皱纹
DOI：
10.1093/nsr/nwaa052
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发表时间：
2020-07
影响因子：
20.6
通讯作者：
Jiang X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhou L;Hu K;Zhang W;Meng G;Yin J;Jiang X
摘要将现有的微米和纳米皱纹结构调节成所需的结构是迫切需要的，但仍然具有挑战性，特别是根据需要调节皱纹的方向和位置。在这项工作中，我们提出了一种新的表面皱纹的光控制策略，该策略可以动态和精确地调节皱纹的所有基本特征，包括波长，幅度，方向和位置（λ，A，θ和Lc），并在二维（2D）中任意调节皱纹形貌。通过考虑双向泊松效应和软边界条件，建立了描述应力分布与基本特性关系的修正理论模型，揭示了调控策略的力学机理。此外，所得到的二维有序皱纹可以用作动态光栅和智能模板，以可逆地调节各种功能材料的形态。该研究为褶皱调控和功能褶皱表面的制备技术提供了指导。
Abstract Regulating existing micro and nano wrinkle structures into desired configurations is urgently necessary yet remains challenging, especially modulating wrinkle direction and location on demand. In this work, we propose a novel light-controlled strategy for surface wrinkles, which can dynamically and precisely regulate all basic characteristics of wrinkles, including wavelength, amplitude, direction and location (λ, A, θ and Lc), and arbitrarily tune wrinkle topographies in two dimensions (2D). By considering the bidirectional Poisson's effect and soft boundary conditions, a modified theoretical model depicting the relation between stress distributions and the basic characteristics was developed to reveal the mechanical mechanism of the regulation strategy. Furthermore, the resulting 2D ordered wrinkles can be used as a dynamic optical grating and a smart template to reversibly regulate the morphology of various functional materials. This study will pave the way for wrinkle regulation and guide fabrication technology for functional wrinkled surfaces.
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