近日,長春應用化學研究所在“高分子薄膜有序圖案構筑與響應功能”方面取得了突破性研究進展。該成果榮獲2010年度吉林省科技進步獎一等獎。
有序圖案構筑與響應功能是材料科學、信息科學和生命科學等多學交叉的新方向。本項目按照“微納加工技術-有序圖案構筑-形態與性能關系”研究鏈條為主線,抓住聚合物的“分子結構、凝聚態結構及其與功能性能的相互關系”這一關鍵科學問題,以開發微/納圖案化加工技術和智能高分子表面與材料為目標,在基于界面粘附力的軟刻蝕技術、有序圖案構筑與調控、微結構與表面性質、響應功能間的關系等幾個方面取得了突破性研究進展。
1、基于界面粘附功的轉移打印技術及應用
為實現曲面和柔性襯底上的二維和三維的干法圖案化,解決有機光電器件中器件與器件之間的竄擾現象和濕法微加工中溶劑等對有機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動力的轉移打印技術”的學術思想,并在金屬電極、有機小分子、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展。“以界面粘附力差異為圖案化驅動力的轉移打印技術”的創新性工作,被認為是有機光電器件軟加工新技術之一。
2、有序圖案的構筑與調控
為發展不依賴于傳統刻蝕技術,突破傳統刻蝕技術尺寸限制的微納圖案化方法,提出“通過誘導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、感知環境變化的微/納圖案化高分子薄膜的新方法,為發展有序圖案的構筑和調控開辟出新途徑。
3、微結構與表面性質、響應功能間的關系
為實現高分子的“弱刺激、強響應的軟物質”特性,通過調控應力、聚合物與溶劑相互作用參數、溫度梯度和微加工技術,調控微結構及其尺寸變化,制備了浸潤性可逆變化表面、一維、二維化學組成/表面形貌潤濕性梯度表面、油水分離膜和寬波增透膜等。“微結構與表面性質、響應功能間的關系”的創新工作,為發展高分子的“弱刺激、強響應的軟物質”特性開拓出新策略。
2002年以來共發表相關研究論文140篇,SCI收錄論文137篇。論文被他人正面引用1237次。為高分子權威綜述雜志Prog. Polym. Sci.和化學領域有影響的Chemical Society Reviews等撰寫綜述。授權中國發明專利6項、申請中國發明專利8項。1名研究生獲中科院50篇優秀博士學位論文、5人次獲中科院院長獎獎學金等冠名獎學金,3人分別獲德國洪堡獎學金和日本JSPS獎學金。
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