利用模板化流体不稳定性自组装制备纳米玻璃结构超表面

近年来，人们对各类器件功能的需求不断提高，而为了提高其性能，对器件中的纳米结构及组件的尺寸、形状进行纳米级且大面积的调控成为了重要的途径。然而，这种严格的要求是传统平面印刷技术难以达到的。因此，来自瑞士洛桑联邦理工学院的Fabien Sorin小组，提出了一种基于模板化流体不稳定性的自组装工艺，能够可控的制备基于光学玻璃的有序纳米结构。他们的研究表明，不稳定流体中玻璃层-空气界面上Laplace压力以及玻璃-基板界面上分离压力的竞争是玻璃材料在退火中产生有序自组装的原因。并且通过控制模板化图形、退火温度以及材料的沉积厚度等，实现了尺寸与间距分别低至100nm与10nm的纳米结构的制备。这种技术能够在数十厘米的刚性和柔性衬底上制备光学纳米结构，具有大面积制备的能力。基于此，该小组设计了一种Fano全介质超表面，其品质因子达到了300，并实现了单层蛋白质的探测。该研究为大面积光学亚波长超表面的制备提供了一个新的思路。相关内容发表在Nature Nanotechnology, 14, 320-327 (2019)上。

相关链接：https://www.nature.com/articles/s41565-019-0362-9

图：纳米结构玻璃超表面的制备及单层蛋白质探测