冰刻研究取得新突破( 二 )


复旦大学物理系主任、超构材料与超构表面专家周磊教授表示, 这项工作对于研发集成度更高、功能性更强的光电器件具有重要的现实意义 。 “‘冰刻’可以将光学前沿的超构表面与已经广泛应用的光纤有机结合, 既给前者找到了合适的落地平台, 又让后者焕发了新的生机 。 ”
痛并快乐着的寂寞“舞者”
这是一群寂寞的“冰上舞者” 。 仇旻团队已在“冰刻”这块试验田深耕了8年 。
最初, 他了解到哈佛大学的一支研究团队演示了面向生命科学领域的“冰刻”加工雏形, 这给了他灵感, 让他看到了这项技术在微纳加工领域的巨大潜力 。
这是一个无人区 。 从瑞典皇家工学院回国后, 仇旻与招收的第一批博士研究生之一赵鼎, 一起来挑战这个课题 。 “不做康庄大道上的跟随者, 而是独辟蹊径闯出一条新路, 我想这是多数科研工作者更愿意做出的选择 。 ”赵鼎说 。
“冰刻”原理简单明了, 但仪器的实现则异常艰辛 。 团队需要对原有的电子束光刻设备进行大量改造 。 赵鼎为之奋斗了5年 。 “很多工作都是从零开始, 比如注入水蒸气, 说起来很简单, 实际上经过了一次次实验, 温度要多低、注入口和样品的距离要多远、注入量和速率要多大……都得一一验证 。 ”
赵鼎毕业之后, 师弟洪宇接力, 为冰刻系统的研发绘制了几十稿设计图纸 。 因为没有现成的可以购买, 多数情况下必须自己动手, 他恶补了很多真空技术和热学方面的知识 。 而今, 在国外完成两年博士后研究之后, 赵鼎又回到仇旻实验室, 继续这场“冰刻”长跑 。
事实上, 全世界做冰刻的实验室, 目前满打满算只有两个, 一个在中国, 一个在丹麦 。 显然, 这不是一个热门的研究方向, 且研发周期很长, 想在这个课题上很快发文章并获得高引用很难 。
“但这是一项令人激动的新技术 。 ”仇旻说, “这样的探索, 有可能带来很大的突破, 也有可能什么都没有, 但这正是基础研究的意义和乐趣所在 。 ”而当我们把视角放大到中国制造的背景下, 在从制造业大国向制造业强国的转变中, 对以微纳加工为代表的超精密加工的探索和创新, 正是中国制造指向的未来 。
【冰刻研究取得新突破】在最新发表的文章结尾, 仇旻团队用一种非常科幻的方式展望了“冰刻”的未来——毫无疑问, 未来围绕“冰刻”的研究, 将聚焦于那些传统“光刻”能力无法企及的领域 。 受益于水这种物质得天独厚的生物相容性, 在生物样本上“冰刻”光子波导或电子电路有望得以实现 。 而这将史无前例地提高人为干预生物样本的能力, 同时开辟出全新的学科交叉和研究方向 。

推荐阅读