日本国立研究开发法人产业技术综合研究所的竹村谦信主任研究员和本村大成研究团队的成员开发出了一种在室温下制作精细结构模具的技术。研究人员通过防止构造崩溃,成功制作了蜻蜓复眼形状的模具。这种具有精细结构的优秀性质容易应用于工业领域。
在模具中注入树脂形成复眼型镜片(供图:产综研,版权:CC BY-SA4.0)
生物体具有纳米(纳米为十亿分之一米)级的微小“纳米结构”。有些纳米结构具有防水性和粘合性等有用的性质。为了实现工业生产,需要有一种精密加工技术,能够将原型纳米结构以低成本复制到模具上。
普通模具制造是将金属微粒喷射向原型来制造薄膜的。但由于与微粒一起喷射的电子等产生的热量影响,原型的结构有时会受到破坏。
竹村主任研究员等开发出一种不让电子等与原型发生碰撞、只喷射微粒的技术。研究人员以蜻蜓复眼为原型,制作出了作为模具基础的微粒薄膜。之后在薄膜上镀上镍,在保持蜻蜓复眼结构的情况下制作出了模具。在模具中注入树脂等材料,便制作出了蜻蜓复眼形状的镜片。
镜片上每只眼睛的直径约为40∼60微米(微米为百万分之一米)。同时再现了镜片表面起到防雾作用的纳米级凹凸。使用这种技术,今后不仅是纳米结构,以往无法复制到模具上的热敏材料也有望制作出原型。
原文:《日本经济新闻》、2024/12/17
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Advanced Materials Interfaces
论文:Dragonfly-Inspired Compound Eye Lens with Biomimetic Structural Design
DOI:10.1002/admi.202400480