毛細力引起的結構組裝是一個常見現(xiàn)象。在日常生活中，如沾水的頭發(fā)、浸墨的毛筆會聚攏在一起；在微納結構領域，固液界面毛細力引起的結構粘附同樣廣泛存在。由于微結構彈性力與接觸粘附力隨尺寸變化速度不一致，組裝結構的粘附力往往大于結構彈性力，造成微結構毛細力組裝行為的不可逆。

在微納加工工藝（如光刻）中，毛細力引起的結構坍塌或組裝往往會造成結構缺陷。實現(xiàn)微結構毛細力自組裝的可逆調(diào)控不僅可以拓寬毛細力自組裝制備方法的應用場景，還可以為毛細力引起的微納器件缺陷修復等提供新的思路。

圖1 溫度水凝膠的各向異性彎曲。（a）飛秒激光加工系統(tǒng)；（b）溫度調(diào)控水凝膠材料結構的各向異性設計及溫控變形原理；（c）溫度響應水凝膠材料掃描步距與相對膨脹率曲線；（d）激光掃描差異區(qū)域的比例對微結構響應的影響曲線

利用溫度響應水凝膠在高溫下的顯著收縮特性，制備了具有可逆組裝特性的微機械手。如圖3所示，在溶液溫度（T₂）低于材料變形臨界溫度（T_C）時，微柱結構會朝內(nèi)略微彎曲，利用此現(xiàn)象可以對物體進行篩選。通過溶液揮發(fā)并借助毛細力驅動自組裝能夠實現(xiàn)抓手閉合，捕獲目標物體。

參考文獻： 中國光學期刊網(wǎng)

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