近日，我室邹秋顺副教授（第一作者）联合中山大学金崇君教授团队，开发了一种在柔性衬底上制备三维悬空微纳结构的新工艺，其主要是利用非对称的二维破缺结构在外部刺激作用下易发生塑性变形的特性，通过破缺式结构设计来调控三维悬空微纳结构的弯曲形态，成功实现了在PDMS衬底上制备各种三维悬空微纳结构。该研究成果以“Fabricating 3D freestanding metamaterials on elastic substrates via the shadow metal-sputtering and plastic deformation”为题发表在期刊Nanoscale (IF=8.307)。

       文章链接：https:// pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/NR/D2NR07084G

       随着应用需求的增长和微纳加工技术的深入发展，微纳结构设计和先进制备技术向三维空间拓展已成为一种必要且必然的趋势。目前，光频波段三维微纳结构的设计、制备及其光场调控是国际上研究关注的热点之一，其作为一种新型人工复杂结构，因具有独特的功能而在光场调控与光学手性等多个领域展现出了巨大的研究潜力。

图1. 通过金属阴影溅射沉积与塑性变形制备的三维悬空微纳结构。(a) 制备工艺流程图；(b-c) 不同视角下三维悬空圆柱阵列结构的SEM图；(d) 单胞结构示意图。

       基于由内力或外部刺激触发下平面结构向三维形状转变的技术方案，结合非对称的二维破缺结构在外部刺激作用下易发生塑性变形的特性，我们发展了一套制备三维悬空微纳结构的新工艺，其通过破缺式结构设计调控三维超材料的弯曲形态。如图1a所示，其展示了制备三维悬空圆柱阵列结构的工艺流程图。图1b-c展示了不同视角下弯曲形态的三维圆柱结构SEM图。

图2. 弯曲的各种三维悬空微纳结构阵列SEM 图: (a) 半圆柱；(b) 三棱柱 (c) 正方体；(d) 五角棱柱；(e) 不同破缺区域的三棱柱；(f) 三维传导纳米电路。

图3. (a) 塑性变形示意图; (b-g) 不同弯曲形态的三维悬空圆柱阵列（直径为318-502nm）SEM图；（h）三维悬空圆柱高度变化和顶部圆盘倾斜角度对着圆柱直径的变化关系。