具有气体检测功能的仿蝴蝶翅膀三维微纳结构制备技术研究

化学气体检测对改善人类生活质量、提高健康水平，以及环境保护具有十分重要的意义，而气体传感器的选择性、灵敏度等问题严重制约了气体检测技术的发展。本项目拟借助Morpho蝴蝶翅膀鳞片表面复杂的三维微纳结构在不同气体氛围中的光干涉、衍射效应导致反射光谱发生变化的现象，将其应用于化学气体的检测研究，以典型的水蒸气、甲醇、乙醇等为检测对象，研究三维微纳结构对气体敏感的作用机理，模拟鳞片表面结构进行具有气体检测功能的表面设计，采用基于薄膜生长的三维微纳加工和纳米压印等多种微纳制造手段，研究仿生三维微纳结构的制作工艺，结合运用光谱分析等手段，对三维微纳结构的气体检测特性进行试验研究，以优化设计、改进工艺，开发出切实可行的具有高选择性高灵敏度化学气体检测功能的仿生三维微纳结构制造工艺。本项目将为开发和制造新一代高性能化学传感器提供理论和技术基础，对光电技术、传感器技术等产业化发展具有重要意义。