In recent years, femtosecond laser two-photon polymerization technology has been widely used as a true three-dimensional machining method with nanometer precision to fabricate a variety of functional microstructures, which show broad application prospects in the fields of micro- and nano-optics, micro-sensors and micro-machine systems. However, it is still challenging to utilize femtosecond lasers to realize composite multi-material processing and further construct micro-nano-machines with multi-modalities. In view of this, Prof. Wu Dong's team at the Micro and Nano Engineering Laboratory of the University of Science and Technology of China (USTC) proposed a femtosecond laser two-in-one writing multi-material processing strategy to fabricate micromachined joints composed of temperature-sensitive hydrogels and metal nanoparticles, and subsequently developed multi-jointed humanoid micromachines with multiple deformation modes (>10). Foilsíodh an saothar ar 17 Iúil faoin teideal "Microactuator il-comhpháirteach spreagtha solais arna dhéanamh ag scríbhneoireacht léasair femtosecond dhá-i-aon" i Nature Communications.
Áirítear leis an straitéis próiseála dhá-in-aon léasair femtosecond úsáid a bhaint as polaiméiriú neamhshiméadrach dhá fhótón chun hailt hidrogel a thógáil agus sil-leagan laghdaithe léasair de nanacháithníní airgid (Ag NPs) i réigiúin áitiúla na n-alt. Sa chás seo, cruthaíonn fótapolymerization neamhshiméadrach anisotrópacht sa dlús traslink sa réigiún áitiúil den mhicrea-chomhpháirt hidrogel, rud a cheadaíonn dífhoirmíochtaí lúbthachta inrialaithe go treo agus go uilleach. Ligeann sil-leagan laghdaithe léasair in situ próiseáil bheacht a dhéanamh ar nanacháithníní airgid ar joints hidrogel, a bhfuil éifeacht chomhshó fótaiteirmeach láidir acu, rud a chuireann ar chumas aistriú mód micrea-mheaisíní il-chomhpháirteacha tréithe den scoth a thaispeáint maidir le ham freagartha ultra-ghearr (30 ms) agus ultra-íseal. cumhacht tiomána (<10 mW).
Mar shampla tipiciúil, rinneadh ocht micrea-joint a chomhtháthú ar mhicro-mheaisín humanoid. Ina dhiaidh sin, úsáidtear teicníc modhnú solais spásúlachta chun léas ilfhócasach a bhaint amach sa spás 3D, rud a spreagann gach microjoint go beacht. Tiomáineann an dífhoirmiúchán sineirgisteacha idir hailt iolracha an micromachine humanoid chun modhanna dífhoirmithe in-athchumraithe iolracha a bhaint amach. I ndeireadh na dála, déantar "microbot damhsa" a bhaint amach ar scála an mhicriméadar.
Mar fhocal scoir, mar chruthúnas-choincheap, trí threo dáileadh agus dífhoirmithe na micrea-joint a dhearadh, is féidir leis an micromanipulator dhá-chomhpháirteach micrea-cháithníní iomadúla a bhailiú i dtreonna isotrópacha agus anisotrópacha araon. Mar fhocal scoir, is féidir leis an straitéis próiseála dhá-in-aon léasair femtosecond micrea-joints deformable a thógáil i réigiúin áitiúla micreastruchtúir éagsúla 3D agus modhanna dífhoirmithe in-athchumraithe iomadúla a bhaint amach. Sa todhchaí, léireoidh micromanipulators le modhanna dífhoirmithe iolracha ionchais iarratais leathana i mbailiúchán microgoods, ionramháil microfluidic, agus ionramháil cille.
