高分子薄膜有序图案构筑与响应功能研究获新进展

近日，长春应用化学研究所在“高分子薄膜有序图案构筑与响应功能”方面取得了突破性研究进展。该成果荣获2010年度吉林省科技进步奖一等奖。

有序图案构筑与响应功能是材料科学、信息科学和生命科学等多学交叉的新方向。本项目按照“微纳加工技术-有序图案构筑-形态与性能关系”研究链条为主线，抓住聚合物的“分子结构、凝聚态结构及其与功能性能的相互关系”这一关键科学问题，以开发微/纳图案化加工技术和智能高分子表面与材料为目标，在基于界面粘附力的软刻蚀技术、有序图案构筑与调控、微结构与表面性质、响应功能间的关系等几个方面取得了突破性研究进展。

1、基于界面粘附功的转移打印技术及应用

为实现曲面和柔性衬底上的二维和三维的干法图案化，解决有机光电器件中器件与器件之间的窜扰现象和湿法微加工中溶剂等对有机光电器件性能的损害，提出了“以界面相互作用力差异为图案化驱动力的转移打印技术”的学术思想，并在金属电极、有机小分子、介电层以及功能高分子薄膜的曲面和柔性衬底上的二维和三维的干法图案化取得突破性研究进展。“以界面粘附力差异为图案化驱动力的转移打印技术”的创新性工作，被认为是有机光电器件软加工新技术之一。

2、有序图案的构筑与调控

为发展不依赖于传统刻蚀技术，突破传统刻蚀技术尺寸限制的微纳图案化方法，提出“通过诱导单一高分子薄膜去浸润、共混物薄膜/嵌段共聚物的相分离” 制备图案尺寸、间距、形状可调、感知环境变化的微/纳图案化高分子薄膜的新方法，为发展有序图案的构筑和调控开辟出新途径。

3、微结构与表面性质、响应功能间的关系

为实现高分子的“弱刺激、强响应的软物质”特性，通过调控应力、聚合物与溶剂相互作用参数、温度梯度和微加工技术，调控微结构及其尺寸变化，制备了浸润性可逆变化表面、一维、二维化学组成/表面形貌润湿性梯度表面、油水分离膜和宽波增透膜等。“微结构与表面性质、响应功能间的关系”的创新工作，为发展高分子的“弱刺激、强响应的软物质”特性开拓出新策略。

2002年以来共发表相关研究论文140篇，SCI收录论文137篇。论文被他人正面引用1237次。为高分子权威综述杂志Prog. Polym. Sci.和化学领域有影响的Chemical Society Reviews等撰写综述。授权中国发明专利6项、申请中国发明专利8项。1名研究生获中科院50篇优秀博士学位论文、5人次获中科院院长奖奖学金等冠名奖学金，3人分别获德国洪堡奖学金和日本JSPS奖学金。

(刘 丹)