应力驱动的表面微结构通过矢量场引导的光刻实现 photo-re配置

由机械应力驱动的图案形成在自然和人造系统的结构组织中发挥着基本作用。利用光作为矢量刺激可能为控制应力诱导的图案形成提供强大的途径。然而，实现通过结构化偏振场对单个微结构进行局部、可编程且可预测的控制，仍是最大的挑战之一。本文引入矢量场引导的光刻技术，这是一种新方法，利用完全结构化的偏振场作为光刻工具，以实现对预先图案化的 azopolymer 微结构的应力驱动重新配置，实现前所未有的灵活性、复杂性和多样性。基于粘弹性光学对准模型——即将 azopolymer 的变形描述为结构光的应力响应——我们定量地展示并预测通过使用通过空间光调制器实现的数字偏振旋转器制造的可编程光致应力路径生成的复杂表面结构。我们实现了从单一预图案几何体一次性制造出各向异性、弯曲和手性微结构。我们的结果揭示了对局部微结构形貌的卓越控制，并首次建立了一种综合性理论框架，能够定量设计和制造 azopolymer 上的目标形貌。这一工作超越了传统基于强度的光刻方法，表明光的完全矢量性质可以决定功能性聚合物表面的机械变形，为可编程设计具有光子学、微流体和生物学应用的复杂微观结构提供了新平台。