飞秒激光仿生结构色加工方法与成形机理研究

飞秒激光加工技术和仿生设计原理是微纳米制造领域中的两个学科前沿技术，两者结合具有独特的优势。本申请结合生物体表面颜色与微纳米结构之间的内在联系，用飞秒激光直写方法实现金属、半导体和有机材料的彩色加工。针对目前人工结构色成形方法刚刚起步，其机理尚不十分清楚，在同一表面上仅能产生单一颜色等局限，本项目拟进行的主要研究内容有：1）表面微纳米结构与颜色关系的理论和实验研究，建立微纳米结构和颜色关系的数学模型；2）飞秒激光表面微纳米结构的成形机理和热力学模型，及加工工艺参数的优化；3）同一表面复杂结构色加工及动态色制作方法探索。将仿生原理与飞秒激光技术相结合是本项目的特色之一；实现同一表面上的多种颜色和动态色的加工是本项目的创新目标。本项目将为我国结构色的飞秒激光加工方法和成色机理研究打下良好的基础，在增添新颖微纳米功能器件方面具有重要的学术价值和良好的应用前景。