微納(na)米制造技(ji)術(shu)(shu)已(yi)成為(wei)各國(guo)(guo)競相角逐的(de)(de)科技(ji)競技(ji)場，是(shi)(shi)興國(guo)(guo)之(zhi)器和(he)立國(guo)(guo)之(zhi)本。傳統的(de)(de)微納(na)制造技(ji)術(shu)(shu)可以被細(xi)分為(wei)光刻(ke)（軟壓(ya)印(yin)，反應離子刻(ke)蝕等(deng)）和(he)非光刻(ke)技(ji)術(shu)(shu)（激光加(jia)工(gong)，碎裂，褶(zhe)皺，折疊(die)等(deng)），每(mei)種工(gong)藝(yi)(yi)能針對不(bu)同(tong)材料進行不(bu)同(tong)精度的(de)(de)加(jia)工(gong)制造，但是(shi)(shi)每(mei)種工(gong)藝(yi)(yi)也有其技(ji)術(shu)(shu)局限性。如何打(da)破現有工(gong)藝(yi)(yi)的(de)(de)限制，推(tui)動新型微納(na)米制造技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)開發和(he)新型微納(na)結構的(de)(de)制備已(yi)成為(wei)一項(xiang)意義深遠且極具挑戰性的(de)(de)課(ke)題(ti)。近期，日(ri)本理(li)化學研究所（RIKEN）先進光(guang)子中心（RAP）張東石(shi)博士，杉岡幸次教(jiao)授和(he)伊藤嘉浩教(jiao)授等研究人員在《極端制(zhi)造》期(qi)刊（International Journal of Extreme Manufacturing, IJEM）上共同(tong)發(fa)表《飛(fei)(fei)秒(miao)激(ji)(ji)(ji)光(guang)液相(xiang)沖擊(ji)碎(sui)裂(lie)微納(na)(na)加工(gong)硅材料及其生物應用》的(de)文章，報道了一種新型飛(fei)(fei)秒(miao)激(ji)(ji)(ji)光(guang)微納(na)(na)加工(gong)工(gong)藝，將傳統的(de)飛(fei)(fei)秒(miao)激(ji)(ji)(ji)光(guang)液相(xiang)加工(gong)，飛(fei)(fei)秒(miao)激(ji)(ji)(ji)光(guang)液相(xiang)沖擊(ji)和碎(sui)裂(lie)工(gong)藝相(xiang)結(jie)合，首(shou)次實現了飛(fei)(fei)秒(miao)激(ji)(ji)(ji)光(guang)液相(xiang)沖擊(ji)碎(sui)裂(lie)微納(na)(na)加工(gong)易碎(sui)硅材料，制備(bei)了現有(you)工(gong)藝無法實現的(de)多種三維 en échelon碎裂微(wei)納結構，并擴展了該(gai)新工(gong)藝在多孔材料(liao)結構制備和(he)干細胞形貌調控方面的(de)應用。
研究背景
飛(fei)秒(miao)激(ji)光(guang)與(yu)物質的(de)相互作用(yong)會產生瞬時的(de)高溫(wen)高壓環境和超強的(de)沖擊波，已被開(kai)發成飛(fei)秒(miao)激(ji)光(guang)微納加工(gong)工(gong)藝(yi)和飛(fei)秒(miao)激(ji)光(guang)沖擊工(gong)藝(yi)，分別用(yong)于材料(liao)的(de)表面微納多尺度結構制備和改善材料(liao)尤其是金屬(shu)材料(liao)的(de)力學特性。在液態環境中(zhong)，飛(fei)秒(miao)激(ji)光(guang)微納加工(gong)更易產生小于200nm周(zhou)期的高頻(pin)表面周(zhou)期納(na)米結構（HSFLs） ，還(huan)可(ke)利(li)用(yong)激(ji)(ji)光誘導水分解產生(sheng)的(de)(de)粘附性氣泡(pao)進行(xing)水下氣泡(pao)輔助(zhu)加工(gong)制(zhi)備新型周期性扇形微(wei)納復合(he)結構。飛秒激(ji)(ji)光液相沖(chong)擊由(you)于(yu)液體(ti)環境對沖(chong)擊波(bo)的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)限(xian)制(zhi)作用(yong)，可(ke)極(ji)大(da)地增強沖(chong)擊效果(guo)。迄(qi)今，關(guan)于(yu)飛秒激(ji)(ji)光液相微(wei)納加工(gong)易碎(sui)材(cai)(cai)料(liao)（如硅(gui)材(cai)(cai)料(liao)）的(de)(de)報道(dao)很多，所制(zhi)備的(de)(de)結構已廣泛應用(yong)于(yu)光學、生(sheng)物(wu)等多學科交叉領(ling)域(yu)。但是關(guan)于(yu)飛秒激(ji)(ji)光沖(chong)擊易碎(sui)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)報道(dao)極(ji)少，主(zhu)要是由(you)于(yu)工(gong)藝的(de)(de)不可(ke)控(kong)性和碎(sui)裂后的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)對實際應用(yong)幾乎毫無(wu)任(ren)何意義。
硅材(cai)料廣泛應(ying)用(yong)于太(tai)陽能電(dian)池(chi)，太(tai)陽能硅基電(dian)池(chi)板在(zai)運輸和安裝過(guo)程(cheng)中受震動的影(ying)響容易(yi)產生碎裂，所以硅材(cai)料的碎裂研究引(yin)起了學(xue)術界的興趣。2018年里昂(ang)大學的科研(yan)人(ren)員在Nature Communication雜志上(shang)報(bao)道了碎裂速度和表面紋痕的相互關系，如圖1所示。不同碎(sui)裂速度會產生(sheng)不同形貌的碎(sui)裂結構條紋，慢碎(sui)裂（傳輸速度1200 m/s）形(xing)成(cheng)“鉤子”型(xing)紋痕(hen)，快碎裂(lie)（傳輸(shu)速度(du)3600 m/s）形(xing)成(cheng)“弧形(xing)”紋(wen)痕。通過(guo)維氏(shi)預(yu)壓(ya)痕和彎曲(qu)碎(sui)裂(lie)產(chan)生的紋(wen)痕表面，僅有納米尺度的高度，而且還(huan)很難形(xing)成(cheng)連續(xu)的大面積陣列，所以目前這種碎(sui)裂(lie)結(jie)構的實用性還(huan)顯有報道(dao)。如何能(neng)夠將這種碎(sui)裂(lie)紋(wen)痕3D微(wei)納(na)(na)織構(gou)(gou)化仍是一項具有挑戰性(xing)的(de)(de)課題。鑒于此結(jie)構(gou)(gou)非常類似于自(zi)然界地質學大(da)量存在的(de)(de)梯度(du)褶曲碎裂結(jie)構(gou)(gou)，新(xin)型微(wei)納(na)(na)碎裂制造工藝的(de)(de)開(kai)發不僅能推動碎裂結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)相關基礎研究（比如形貌控制，碎裂機(ji)理和(he)力學分析）和(he)多領(ling)域實用(yong)性(xing)研究，還有助于增進對地質結(jie)構(gou)(gou)形成(cheng)機(ji)理的(de)(de)理解。
圖1（a）碎(sui)裂強度與傳播(bo)速度的關系。（b，c）低速和高(gao)速的硅(gui)材料碎裂紋痕。經許可轉載。版權所有（2018）Nature出版(ban)社。
在(zai)本(ben)文中日本(ben)理化學研(yan)究(jiu)所的科研(yan)人員(yuan)提出(chu)了一種(zhong)飛秒(miao)激(ji)光液相沖擊碎(sui)裂微納加工(gong)（下文簡稱飛秒(miao)激(ji)光碎(sui)裂加工(gong)）的新工(gong)藝。在(zai)Opto-Electronic Advances 2, 190002 (2019)的(de)報道中(zhong)，本文作者觀測到(dao)液(ye)相水環境(jing)下，采用(yong)600mW高能量的飛秒(miao)激光(guang)，通過調節掃描間距和掃描速度(du)，可以制備(bei)HSFLs全覆蓋的微米平行溝槽，如圖2所示。在飛秒激光微納加工過程中，數十微米深度的平行溝槽必將誘導等離子體增強效應并極大地限制超強沖擊波的傳輸，在此種情況下沖擊波的能量將幾乎完全作用于溝槽側壁，引起平行溝槽的破裂，實現飛秒激光加工、飛秒激光沖擊和沖擊波碎裂工藝的同時進行。由于很難實時監測飛秒激光碎裂加工的動力學過程，研究人員采用掃描電鏡（SEM）對不(bu)同碎裂(lie)形(xing)貌(mao)進(jin)行(xing)(xing)了表征歸納(na)，揭示(shi)了飛(fei)(fei)秒(miao)激(ji)(ji)光(guang)碎裂(lie)加(jia)工(gong)(gong)的(de)典型形(xing)貌(mao)，平行(xing)(xing)溝槽的(de)碎裂(lie)路(lu)徑(jing)，沖擊波的(de)納(na)米重(zhong)構(gou)效應(ying)，并探(tan)索了飛(fei)(fei)秒(miao)激(ji)(ji)光(guang)碎裂(lie)加(jia)工(gong)(gong)在制備新(xin)型多孔結構(gou)以及碎裂(lie)結構(gou)在生物干細(xi)胞形(xing)貌(mao)控制方面的(de)潛在應(ying)用。在文末作(zuo)者澄(cheng)清了飛(fei)(fei)秒(miao)激(ji)(ji)光(guang)沖擊工(gong)(gong)藝(yi)與新(xin)型飛(fei)(fei)秒(miao)激(ji)(ji)光(guang)沖擊碎裂(lie)加(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)的(de)區別。
圖2 飛秒激光(guang)液相(xiang)加(jia)工生成的高(gao)頻(pin)納米(mi)周期(qi)結構（HSFLs）全覆蓋的平行溝槽結構（激光能(neng)量600mW，掃描速度0.1和(he)0.5mm/s，掃描間隔20微米）。
最新進展
圖3 飛(fei)秒激光碎裂(lie)加工(gong)形成的微納結構俯視(shi)圖(tu)和不(bu)(bu)同角度側(ce)視(shi)圖(tu)，不(bu)(bu)同掃描速度下（0.2，0.5和(he)1mm/s，恒定激光能量（700mW）和恒定(ding)掃描(miao)間(jian)距(ju)（15微米(mi)）。（a-c）綠色箭(jian)頭(tou)指示部分(fen)碎裂(lie)溝槽(cao)。（j-l）粉色箭頭代(dai)表“鉤狀(zhuang)”結構的形成。
碎裂(lie)微納(na)結構俯視(shi)圖(tu)和(he)側(ce)視(shi)圖(tu) 圖3展示了利(li)用高激(ji)光(guang)能量的飛秒激(ji)光(guang)（脈寬457 fs, 波長1045 nm, 重復頻率100 kHz, 激光能量700mW）在不同掃描速度下（0.2，0.5和(he)1mm/s）和恒定掃描間距（15微米）獲得(de)硅(gui)微納結(jie)構的俯視圖(tu)和不同角(jiao)度的側視圖(tu)。可(ke)以看到平行溝槽(cao)幾(ji)乎完(wan)全(quan)碎裂，形成(cheng)凹凸不平且相對光滑的表面結(jie)構。在平行溝槽(cao)中(zhong)間生(sheng)成(cheng)多種形狀的多孔結(jie)構（圖(tu)3a-f），孔的(de)(de)不均勻性代表飛(fei)秒激光(guang)碎裂加工(gong)過程的(de)(de)隨機(ji)性和不可控(kong)性。圖3g-i展示的(de)未被完全(quan)碎裂的(de)溝槽(cao)側視圖(tu)推斷表明平(ping)行溝槽(cao)的(de)深度達到數十微(wei)米，足夠導致等離子體增(zeng)強效應(ying)和限制沖擊波的(de)傳(chuan)輸。圖(tu)3j-l發現了類似于圖1b所(suo)示(shi)(shi)慢(man)碎裂(lie)(lie)(lie)(lie)生(sheng)成的“鉤子”型紋痕，暗示(shi)(shi)了飛秒激光碎裂(lie)(lie)(lie)(lie)加工(gong)通常誘(you)導低速(su)碎裂(lie)(lie)(lie)(lie)而不(bu)是高速(su)碎裂(lie)(lie)(lie)(lie)，證明了三維碎裂(lie)(lie)(lie)(lie)加工(gong)的可能性，突破了傳(chuan)統工(gong)藝(yi)的限制(zhi)。
圖(tu)4 En échelon 微(wei)紋痕(hen)及納米拋物線狀紋痕(hen)。
En échelon 微紋痕及納米(mi)拋物線(xian)狀(zhuang)紋痕 圖4展現了典型的(de)en échelon微紋痕(hen)及其納米拋(pao)物線狀(zhuang)紋痕(hen)。碎(sui)裂起始于(yu)溝槽(cao)的一個(ge)角落（圖4a），然后沿著(zhu)平(ping)行(xing)溝槽的(de)方(fang)向傳輸(shu)。在碎裂傳輸(shu)的(de)過程中，裂紋(wen)的(de)強度和方(fang)向會不斷變化，產生一(yi)系列en échelon微(wei)紋痕及(ji)其(qi)納米拋(pao)物線狀紋痕。碎(sui)裂紋痕可分為(wei)三(san)種典型的結構，如圖4b三種不同顏色(se)所表示。紅色(se)標識勾(gou)畫了一系(xi)列(lie)始于碎裂起(qi)始點（starting point）的en échelon微(wei)紋(wen)痕(hen)，在其間分布(bu)著大面積的納米拋(pao)物線狀紋(wen)痕(hen)（綠色標識區(qu)域），如圖4d-f所示。粉色(se)標識(shi)表(biao)明(ming)縱(zong)向碎裂(lie)傳播會(hui)形成一(yi)系列拋物線型臺階狀結構，在圖(tu)4m更明顯。在每(mei)層(ceng)臺(tai)階上，會分(fen)布著一系列(lie)不同取向的納米結構（圖4n-o），表明碎裂(lie)可以(yi)在不同(tong)維(wei)度同(tong)時傳播。圖4g-h和(he)圖4j-k顯示裂紋傾向(xiang)于先向(xiang)下傳(chuan)輸然后再向(xiang)頂端傳(chuan)輸，形成(cheng)多達6層深度逐步遞(di)減的(de)拋物線型微米臺(tai)階結構（圖(tu)4h）和(he)數層(ceng)“弧形”納米紋痕（圖4l）。在(zai)高(gao)度非突變(bian)（高(gao)度突變(bian)如圖4n）的(de)微(wei)米臺階結構上會生成大面(mian)積(ji)納(na)米拋物線(xian)狀紋痕（圖4h-i），表(biao)明大(da)尺(chi)度(du)碎裂傳播(bo)過(guo)程中(zhong)伴隨著(zhu)一系列納米尺(chi)度(du)的碎裂波(bo)前(qian)震動。圖4c-d表明許(xu)多納米紋痕演變成(cheng)HSFLs或珍珠(zhu)狀納米顆粒，此現(xian)象(xiang)將(jiang)在圖9詳細(xi)表(biao)征和(he)分析。
圖5 納米分(fen)層結構。
納(na)米(mi)分層結構 圖5a-f展(zhan)現了(le)飛秒激光碎裂(lie)加工生成的旋轉，Z字(zi)型(xing)和立體旋轉納(na)米分(fen)層(ceng)結(jie)構，分(fen)層(ceng)結(jie)構的高度由深到淺逐漸減少，分(fen)層(ceng)高度最小可達5nm。傳(chuan)統的(de)飛(fei)秒激光液相(xiang)加(jia)(jia)工由于衍(yan)射光學(xue)極限(xian)的(de)限(xian)制(zhi)通常只能實現微米或者亞微米精度的(de)加(jia)(jia)工，碎裂工藝的(de)引入給(gei)飛(fei)秒激光微納加(jia)(jia)工賦予了(le)(le)傳(chuan)統光刻工藝層狀(zhuang)納米織構的(de)能力，極大地(di)彌補了(le)(le)飛(fei)秒激光加(jia)(jia)工的(de)納米制(zhi)造能力不足，為(wei)極端環(huan)境下的(de)超精細加(jia)(jia)工提供了(le)(le)一種新的(de)思路。
圖6 納米紋痕陣(zhen)列(lie)及其密度增強。
納米(mi)紋痕陣列(lie)及其密度增(zeng)強 圖6a-f展(zhan)現了連續4次螺旋狀en échelon微(wei)碎(sui)裂(lie)所(suo)生成的一系列納(na)米(mi)紋痕，納(na)米(mi)紋痕的高度由(you)下向上逐漸遞增(zeng)（圖6e）。圖6b和6e不(bu)同(tong)顏色的線條標識了(le)不(bu)同(tong)方向的納(na)米(mi)(mi)紋痕，表明了(le)納(na)米(mi)(mi)紋痕的產生(sheng)可以來自溝槽內部和溝槽外(wai)部。圖6d和(he)6g-i展現了兩端同時碎(sui)裂(lie)引(yin)起的(de)納(na)米紋在綠色箭頭(tou)和粉色箭頭(tou)區(qu)域交(jiao)疊可以增強納(na)米紋痕陣列密度的(de)現象。圖(tu)6表明(ming)通過控(kong)制同一界面兩(liang)端碎(sui)裂(lie)(lie)可以(yi)實現納米紋痕(hen)密(mi)度增強(qiang)，通過控(kong)制碎(sui)裂(lie)(lie)引(yin)發點和碎(sui)裂(lie)(lie)強(qiang)度還可以(yi)實現納米紋痕(hen)的交錯。
圖7 碎裂分叉導致的(de)結(jie)構(gou)突變。
碎裂分(fen)叉 不同裂痕路(lu)徑的(de)同時碎裂或相繼碎裂會導致結(jie)構和碎裂紋痕的(de)突變，如圖(tu)7所(suo)示。
圖8 碎(sui)裂(lie)路徑和生(sheng)成的微米(mi)碎(sui)屑。
碎裂路徑和生成的微米碎屑 通過對(dui)部(bu)分碎裂(lie)溝槽側壁的(de)分析，研(yan)究人員揭示了溝槽的(de)碎裂(lie)路徑和產生碎裂(lie)的(de)原因。圖(tu) 8a-i表明納米尺度和微米尺度的(de)缺陷充斥著溝槽的(de)側壁(bi)(bi)，裂痕會在(zai)脫(tuo)離碎(sui)屑的(de)邊緣指向性(xing)延伸。大(da)量(liang)的(de)碎(sui)屑脫(tuo)離會產生大(da)面(mian)積(ji)的(de)裂痕，這些裂痕會相互交織覆蓋整個(ge)側壁(bi)(bi)，在(zai)沖擊波的(de)作用下便會導致大(da)面(mian)積(ji)的(de)塊體脫(tuo)離，最長(chang)能達(da)到約(yue)40微(wei)米，如圖 8j-r所示(shi)。碎(sui)屑的弧(hu)度(du)邊(bian)緣表(biao)明(ming)了(le)碎(sui)裂的曲向傳播。大面(mian)積碎(sui)裂的表(biao)面(mian)還存在一些其他碎(sui)裂痕紋（圖8j-l），表明同一個(ge)溝槽的碎(sui)裂可能經(jing)歷一系列連續的“沖擊-脫離(li)”事件，局部的(de)小面積碎屑首先脫離(li)，隨(sui)后(hou)發生大面積碎屑脫離(li)。
圖(tu)9 碎裂紋痕納米(mi)尺(chi)度重(zhong)構(gou)。
碎(sui)裂(lie)紋痕(hen)納米尺(chi)度重構正常情況下，碎(sui)裂(lie)紋痕(hen)的(de)(de)表面應該是(shi)光滑的(de)(de)，但是(shi)實(shi)驗發現在碎(sui)裂(lie)結(jie)構的(de)(de)邊緣和相對密閉的(de)(de)空間生成了高頻(pin)周期(qi)結(jie)構HSFLs，如(ru)圖9a-h所示。這表(biao)明沖(chong)擊波會對碎裂(lie)的納米紋痕進行重構(gou)。通過Raman測(ce)試(shi)，發現HSFLs結(jie)構的(de)形成(cheng)與硅無定(ding)形化(hua)有(you)關。由于(yu)沒有(you)明顯的(de)熱融(rong)化(hua)痕跡，材(cai)料的(de)無定(ding)型化(hua)應該(gai)是氣泡破裂產生的(de)相對比較溫和(he)的(de)沖擊波導致(zhi)的(de)晶格(ge)缺陷(xian)和(he)堆(dui)疊位錯所引起的(de)。當納(na)米紋痕間隔在(zai)100-200納米(mi)范圍之內，納米(mi)紋(wen)痕被重構成珍(zhen)珠項鏈狀納米(mi)顆粒陣列，如圖9i-p所示。此(ci)種(zhong)結構在低掃(sao)描(miao)(miao)速度(du)下相對比較均勻和完整，而在高掃(sao)描(miao)(miao)速度(du)下則比較混(hun)亂(luan)，表明改變掃(sao)描(miao)(miao)速度(du)可以改變納米紋痕局部的應力場。
圖(tu)10 飛秒(miao)激光碎裂加工(gong)制備多孔結構：固定掃描線間距（5微(wei)米(mi)），不同(tong)功率(lv)（700 mW和(he)200 mW）和不同(tong)掃描(miao)速度(du)下(xia)（0.2，0.5 和 1 mm/s）。
均勻多孔陣列的制備 一(yi)(yi)個新工藝的(de)(de)誕生必然伴隨著對其應用(yong)性(xing)的(de)(de)探索，因此如何應用(yong)激光碎(sui)裂(lie)加工工藝便(bian)成為了一(yi)(yi)項(xiang)全新的(de)(de)挑(tiao)戰。本文的(de)(de)科研(yan)人員(yuan)探索出了飛(fei)秒激光碎(sui)裂(lie)加工的(de)(de)兩項(xiang)應用(yong)前景。一(yi)(yi)種是通過調(diao)控激光功率和掃描(miao)速度實現了均勻性(xing)良好的(de)(de)多孔材料制(zhi)備(bei)，如圖10所示(shi)。利用不(bu)同激光能量(liang)（200和(he)700mW）和低掃描速度（0.2mm/s）所獲得的表面形貌比較混亂且孔(kong)密度(du)有限。當掃描速度(du)增加到(dao)0.5和1 mm/s時，低能量（200mW）激(ji)光(guang)掃描會產(chan)生(sheng)均(jun)勻的(de)(de)(de)多孔結構，它(ta)們錯落地分布在碎裂結構之(zhi)間。比(bi)較(jiao)有(you)趣的(de)(de)(de)是(shi)(shi)孔的(de)(de)(de)方向是(shi)(shi)傾斜的(de)(de)(de)而(er)不(bu)是(shi)(shi)垂直(zhi)于(yu)襯底，這是(shi)(shi)由于(yu)大量氣泡產(chan)生(sheng)所導致的(de)(de)(de)激(ji)光(guang)折射和反射所引起的(de)(de)(de)。在本文作者之(zhi)前的(de)(de)(de)International Journal of Extreme Manufacturing, 2020, 2, 015001報道中曾證實(shi)氣泡引起的光折(zhe)射可以導致≥50°的入射(she)角偏(pian)移(yi) 。在空氣環境下經(jing)過多次(ci)飛(fei)秒(miao)激(ji)光掃(sao)描獲得的(de)都是(shi)垂直(zhi)多孔結(jie)構，此工作首(shou)次(ci)證實了飛(fei)秒(miao)激(ji)光碎裂微(wei)納加工制造傾斜多孔陣列的(de)可行性。
圖11 干細胞形(xing)貌調(diao)控（a-c）和（d-f）在碎裂結構上（加(jia)工參(can)數：功率(lv)700mW, 掃(sao)描速度0.2mm/s，掃描間(jian)隔(ge)5和15微米(mi)）經(jing)72小時(shi)培(pei)養后(hou)的(de)EB3干細胞熒光染色光學圖片和SEM圖(tu)。
干細(xi)胞形貌調控研究人員證實(shi)了碎裂結(jie)構可以用于干細(xi)胞形貌調控。圖11展示(shi)了在(zai)碎(sui)裂結構上（工(gong)藝參數：激光能(neng)量700mW, 掃描(miao)速度(du)0.2mm/s，掃(sao)描間隔5和(he)15微米）經72小時培養后的EB3干細胞熒光染色光學(xue)圖片和SEM圖。可以看出碎裂的凹陷結構(gou)和(he)未完全(quan)碎裂的側壁(bi)會(hui)使干(gan)細(xi)胞呈球形聚集，聚集的干(gan)細(xi)胞尺度(du)受(shou)碎裂結構(gou)局部(bu)特性影響(xiang)，尺寸分布(bu)在20-240微米之間。
未(wei)來展望
飛(fei)秒激光沖擊波碎裂(lie)加(jia)工工藝是一種新穎的微納制造技術，提(ti)供了一種快(kuai)速高效的微納米梯度陣列(lie)結構的制造方法，可實現精(jing)度達5nm的(de)層狀納(na)米(mi)結(jie)構(gou)的(de)制(zhi)備，還具有(you)多孔材(cai)料(liao)(liao)的(de)制(zhi)造(zao)(zao)能(neng)力，所制(zhi)備的(de)結(jie)構(gou)在(zai)生物領域具有(you)潛(qian)在(zai)的(de)應(ying)用前景。此工作可為地質學和材(cai)料(liao)(liao)力學研究(jiu)提供了(le)很好的(de)交叉學科素(su)材(cai)。但是該工藝目前在(zai)可操(cao)控性方面仍(reng)很欠缺，有(you)很大的(de)改進和提升空間。雖然加工過程很難控制(zhi)，這種工藝無(wu)論在(zai)制(zhi)造(zao)(zao)方法(fa)學還是結(jie)構(gou)多樣性方面都展現了(le)其獨(du)特性，為極端條(tiao)件下的(de)加工提供了(le)更多可能(neng)性。
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