高分子薄膜有序圖案構(gòu)筑與響應(yīng)功能研究獲新進(jìn)展

近日，長春應(yīng)用化學(xué)研究所在“高分子薄膜有序圖案構(gòu)筑與響應(yīng)功能”方面取得了突破性研究進(jìn)展。該成果榮獲2010年度吉林省科技進(jìn)步獎一等獎。

有序圖案構(gòu)筑與響應(yīng)功能是材料科學(xué)、信息科學(xué)和生命科學(xué)等多學(xué)交叉的新方向。本項(xiàng)目按照“微納加工技術(shù)-有序圖案構(gòu)筑-形態(tài)與性能關(guān)系”研究鏈條為主線，抓住聚合物的“分子結(jié)構(gòu)、凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)及其與功能性能的相互關(guān)系”這一關(guān)鍵科學(xué)問題，以開發(fā)微/納圖案化加工技術(shù)和智能高分子表面與材料為目標(biāo)，在基于界面粘附力的軟刻蝕技術(shù)、有序圖案構(gòu)筑與調(diào)控、微結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)、響應(yīng)功能間的關(guān)系等幾個方面取得了突破性研究進(jìn)展。

1、基于界面粘附功的轉(zhuǎn)移打印技術(shù)及應(yīng)用

為實(shí)現(xiàn)曲面和柔性襯底上的二維和三維的干法圖案化，解決有機(jī)光電器件中器件與器件之間的竄擾現(xiàn)象和濕法微加工中溶劑等對有機(jī)光電器件性能的損害，提出了“以界面相互作用力差異為圖案化驅(qū)動力的轉(zhuǎn)移打印技術(shù)”的學(xué)術(shù)思想，并在金屬電極、有機(jī)小分子、介電層以及功能高分子薄膜的曲面和柔性襯底上的二維和三維的干法圖案化取得突破性研究進(jìn)展?！耙越缑嬲掣搅Σ町悶閳D案化驅(qū)動力的轉(zhuǎn)移打印技術(shù)”的創(chuàng)新性工作，被認(rèn)為是有機(jī)光電器件軟加工新技術(shù)之一。

2、有序圖案的構(gòu)筑與調(diào)控

為發(fā)展不依賴于傳統(tǒng)刻蝕技術(shù)，突破傳統(tǒng)刻蝕技術(shù)尺寸限制的微納圖案化方法，提出“通過誘導(dǎo)單一高分子薄膜去浸潤、共混物薄膜/嵌段共聚物的相分離” 制備圖案尺寸、間距、形狀可調(diào)、感知環(huán)境變化的微/納圖案化高分子薄膜的新方法，為發(fā)展有序圖案的構(gòu)筑和調(diào)控開辟出新途徑。

3、微結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)、響應(yīng)功能間的關(guān)系

為實(shí)現(xiàn)高分子的“弱刺激、強(qiáng)響應(yīng)的軟物質(zhì)”特性，通過調(diào)控應(yīng)力、聚合物與溶劑相互作用參數(shù)、溫度梯度和微加工技術(shù)，調(diào)控微結(jié)構(gòu)及其尺寸變化，制備了浸潤性可逆變化表面、一維、二維化學(xué)組成/表面形貌潤濕性梯度表面、油水分離膜和寬波增透膜等。“微結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)、響應(yīng)功能間的關(guān)系”的創(chuàng)新工作，為發(fā)展高分子的“弱刺激、強(qiáng)響應(yīng)的軟物質(zhì)”特性開拓出新策略。

2002年以來共發(fā)表相關(guān)研究論文140篇，SCI收錄論文137篇。論文被他人正面引用1237次。為高分子權(quán)威綜述雜志Prog. Polym. Sci.和化學(xué)領(lǐng)域有影響的Chemical Society Reviews等撰寫綜述。授權(quán)中國發(fā)明專利6項(xiàng)、申請中國發(fā)明專利8項(xiàng)。1名研究生獲中科院50篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文、5人次獲中科院院長獎獎學(xué)金等冠名獎學(xué)金，3人分別獲德國洪堡獎學(xué)金和日本JSPS獎學(xué)金。

(劉 丹)