摘要：天然骨组织由有机纳米材料胶原纤维和无机纳米材料羟基磷灰石组成,具有独特的微纳米结构以及传统人工合成材料无法比拟的生物功能和力学性能优势。在组织工程和再生医学的研究中,模拟天然骨组织层次特征的微纳米结构生物材料是研究热点之一。近年来,研究人员发现微纳米结构生物材料能有效调节细胞增殖、分化和迁移,促进细胞成骨分化,进而促进体内骨组织再生。本文综述了利用天然骨组织层次特征指导材料分层设计的研究进展以及微纳米结构生物材料的细胞相互作用特性和在骨组织工程中的应用,以期为生物材料的设计提供新思路。

摘要：阐述提升P(VDF-TrFE)超薄膜(μm)的灵敏度,在P(VDF-TrFE)薄膜表面制作上了具有微纳米尺寸闪耀光栅结构的基础上,进行了多种器件设计并测试。探讨利用一系列手段对P(VDF-TrFE)超薄膜的形貌、厚度以及残留层等特征进行了表征。在器件制作过程中,通过利用铜箔作为电极引入空气层进而降低有源层的介电常数,使得器件的灵敏度相比较于传统真空蒸镀制作电极器件提升了2~3倍。

摘要：通过光学显微镜及自行设计的接触角测试系统研究了成蚊体表面(如翅膀、复眼)的浸润行为,发现了不同的体表面由于不同的生物功能而具有不同的超疏水特性.通过扫描电子显微镜检测成蚊翅膀和复眼表面,揭示了分布在成蚊体表面上的不同的微观结构形貌,另外,微米结构表面上还包含了纳米结构是其体表面微观结构的共同属性.因此,微纳米等级结构与浸润性之间存在重要的依赖关系.

摘要：研究和发展了一种将微区拉曼(Raman)光谱检测与原子力显微镜(AFM)微纳米扫描成像相结合的新型Raman-AFM技术。设计了Raman光谱与AFM扫描成像的原位检测探头;研制出相应的Raman-AFM系统;利用该系统,对ZnO纳米颗粒和TiO2纳米薄膜开展了微区Raman光谱与微纳米结构的检测实验。研究表明,所获得的Raman光谱检测结果与理论值良好吻合,同时,AFM扫描检测得到的图像很好地表征了样品的微纳米结构,从而实现了微区Raman光谱与AFM图像的原位及同步检测,验证了这一技术的可行性,为Raman光谱技术与微纳米技术领域的实际应用提供了技术基础。

摘要：氮化镓(GaN)基微纳米结构生长技术的成熟为微纳级GaN基垂直腔面发射激光器(VCSEL)的制备提供了新的途径。本文设计了基于GaN基轴向异质结微纳米柱的微纳级VCSEL结构,采用Al_(0.8)Ga_(0.2)N/In_(0.2)Ga_(0.8)N应变补偿结构作为上下分布式布拉格反射镜(DBR),其中Al_(0.8)Ga_(0.2)N层的Al组分远高于传统结构中的电子阻挡层(EBL),能够更好地起到电子阻挡的作用。本文使用商用软件PICS3D构建了电子阻挡层处于不同位置的VCSEL数理模型,并进行数值模拟计算,探索和分析物理机理,解释了不同位置EBL对空穴注入效率的影响。结果表明,采用Al_(0.8)Ga_(0.2)N与In_(0.2)Ga_(0.8)N组成的应变补偿DBR可以更好地提高空穴注入效率,优化器件光电性能。

摘要：以简便价廉的方法制备出一种新型氟试剂修饰的SiO2-TiO2复合微纳米结构涂层。采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和油接触角测试等方法对涂层进行了表征和测试。研究结果显示,该涂层具备良好的UV光驱动亲/疏油可逆转换特性,最初为疏油性(90°),光照后变得相对亲油(24°),黑暗放置后恢复疏油性,且经5次反复循环无明显衰减。与单纯纳米TiO2涂层相比,复合涂层表面油浸润性的转变因微纳米结构的存在而显著强化,且随着SiO2微球直径的增大,其亲/疏油效果得到增强。以上研究为亲/疏油可逆转换智能材料的设计提供了新的方法和借鉴。

摘要：硅(Si)半导体材料作光电极用于光电催化(PEC)分解水制氢被认为是解决新能源问题比较有希望的措施之一.但目前Si基光电极也面临着光利用率低、不稳定、表面反应动力学缓慢等瓶颈.我们总结了目前Si基光电极材料的发展现状,从表面微纳米结构的设计、保护层的选择、助催化剂的改性3个提高光电极效率的途径,对Si基光电极材料的性能进行了介绍,并对其在该领域的发展前景进行展望.

摘要：在对映体聚左旋乳酸（PLLA）与聚右旋乳酸（PDLA）之间发现立构配位和次级相互作用为创建具有独特的化学和物理稳定性的新型生物材料提供了一种方法。立构配位为制备不同的微纳米结构体（如均匀的微球、空心粒子、胶束、纳米晶体、纳米纤维纳米管和多微粒体）开辟了一种新的方法。研究人员研究了具有特定应用的立构复合物组件的设计及其制备方法。与对映体聚乳酸相比，聚乳酸立构复合物组件主应用于生物医学，这归因于产品的稳定性和物理化学性质进行了改善。

摘要：将仿生学与纳米科学相结合,开展用于摩擦学领域的仿生结构、功能及结构-功能一体化材料的研究,可在基础科学和应用技术之间架起一座桥梁,从而为摩擦学领域所使用的新型结构、功能及结构功能一体化材料的设计、制备和性能研究提供新概念、新原理和新方法。

摘要：单一使用皮秒或者飞秒激光器制备抗反射表面已经可以取得很好的结果,但是其加工效率不满足工业生产的需要。提出利用纳秒-飞秒激光复合制备金属高抗反射表面的方法和思路。使用纳秒、飞秒两种激光器对TC4钛合金表面进行刻蚀处理,在金属表面引入微纳米结构,使其在电磁波波长200~2500 nm间的反射率降低至2%以内并分析作用机理。首先利用纳秒激光在TC4钛合金表面刻蚀槽状结构,该结构在波长200~2500 nm的最佳平均反射率为5.76%,飞秒激光扫描后,平均反射率降低至3.5%。然后,构造复合结构在槽状结构基础上进一步优化金属表面的抗反射性能,在波长200~2500 nm的最佳平均反射率为1.87%。最后,制备复合结构,制备中其表面形貌呈现出对齐状和蜂窝状两种微孔排列方式。设计并验证控制激光脉冲起始位置方法,可制备出稳定蜂窝状结构,蜂窝状孔排列的复合结构在波长200~2500 nm的最佳平均反射率可降低至1.63%。单位面积内蜂窝状复合结构的有效表面占比更大;同时可以附着更多的纳米颗粒,由于纳米粒子的激元共振效应,加之纳米颗粒团尺寸不同,其吸收峰从单一频率拓宽至一个频率带,金属表面的光吸收性能提升。复合制备的抗反射表面性能达到甚至超越单一使用飞秒或皮秒激光器制备的金属抗反射表面,并且不改变金属本身的性质,对其他对金属表面降低反射率有借鉴作用。