利用柱矢量飞秒激光束进行仿生表面结构化
材料科学
2017-04-20 v2
摘要
我们报告了一种新的、单步且可扩展的方法，用于制造高度有序、多方向且复杂的表面结构，这些结构模仿了自然界中某些物种独特的形态特征。仿生表面结构化是通过利用柱矢量(CV)飞秒(fs)激光束独特的多角度轮廓和电场对称性实现的。研究表明，在使用径向和方位角偏振光束进行线和大面积扫描时，可以在Ni上直接写入具有纳米、微米以及双尺度微纳尺寸的高度可控周期性结构。根据辐照条件，可以获得受鲨鱼皮形态启发的新颖复杂多方向纳米结构，以及模仿荷叶拒水特性的超疏水双尺度结构。结论是，通过CV光束扫描形成的结构的多样性和特征变化远优于通过线偏振光束激光加工获得的结构。更重要的是，通过利用飞秒CV光场提供的能力，本技术可进一步扩展以制造更复杂和非传统的结构。我们认为我们的方法为材料激光加工提供了新思路，可进一步开发以拓展潜在应用的广度和新颖性。
引用
@article{arxiv.1611.03360,
title = {Biomimetic surface structuring using cylindrical vector femtosecond laser beams},
author = {Evangelos Skoulas and Alexandra Manousaki and Costas Fotakis and Emmanuel Stratakis},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.03360},
year = {2017}
}