في العقود القليلة الماضية ، تم إيلاء اهتمام وثيق لتصميم وتطبيق سطح اصطناعي المجهرية . على الرغم من أن الطباعة الحجرية التقليدية أو قالب استراتيجية لديها مزايا عالية الدقة ، التكرار جيدة ، وما إلى ذلك ، هناك بعض القيود المتأصلة في المعدات الخاصة ، وارتفاع التكلفة ، وانخفاض الكفاءة ، وهلم جرا . وعلى النقيض من ذلك ، فإن طريقة التجميع الذاتي على أساس الإجهاد يحركها سطح الاستقرار يوفر منخفضة التكلفة ، وكفاءة عالية وموثوق بها مسار بديل ، والتي يمكن أن تولد بسرعة أمر المجهرية على مساحة كبيرة دون الحاجة إلى أدوات الطباعة الحجرية التقليدية وقناع . ومع ذلك ، مطوية الهياكل التي تم إنشاؤها بواسطة الأساليب الحالية عادة ما تكون بسيطة وموحدة على السطح . ولذلك ، هو جين تاو ليانغ ، وهانغتشو جامعة العلوم الالكترونية والتكنولوجيا ، ني يونغ ، جامعة العلوم والتكنولوجيا في الصين ، اقترح فريق بسيط ، طريقة فعالة لإعداد التحكم متعددة أضعاف من خلال تطبيق ثلاثة محاور الميكانيكية التحميل .

في هذه الدراسة ، مصممة خصيصا المحاور ( بما في ذلك زاوية 120 درجة ) جهاز يستخدم في تطبيق موحد قبل الضغط على الركيزة مرنة الثلاثي ( مثل PDMS و ecoflex ) ، ثم سطح صلب طبقة تتشكل على الركيزة قبل التوتر باستخدام المغنطرون الاخرق أو الأشعة فوق البنفسجية الأوزون ( UVO ) تعديل السطح . عن طريق الإفراج عن المحاور prestrain في وقت واحد ، وعدم الاستقرار الناجم عن ضغط الفيلم ، وبالتالي تشكيل هيكل أضعاف ( الشكل 1 ) . وعلاوة على ذلك ، مورفولوجيا ، وحجم تطور قانون طيات مع الموقف ( من الزاوية إلى الجانب الآخر ) بصورة منهجية تتميز المجهر الضوئي ، مجهر القوة الذرية ( فؤاد ) .

الشكل 1 إعداد المتعدد أضعاف تحت المحاور سلالة

الشكل 2 أضعاف التشكل من نوعين مختلفين من الأفلام في مواقع مختلفة

الشكل 3 نتائج تحليل العناصر المحدودة

النتائج التجريبية تبين أن هناك موقف واضح الاعتماد على شكل طيات : طيات مستقيمة من زاوية العينة تطورت تدريجيا إلى متاهة مثل طيات في المنطقة الوسطى ، وأخيرا إلى المموج طيات بالقرب من الحافة ( الشكل 4 ) . الطول الموجي والسعة من طيات زيادة خطيا تقريبا مع زيادة سماكة الفيلم ، ولكن النمط الأساسي الخصائص تبقى ثابتة . محاكاة العناصر المحددة تبين أن هذا النوع من التوزيع المتعدد الوسائط مستمد من تباين الضغط الداخلي من الأفلام رقيقة مع تغير مستمر في الموقع تحت المحاور التحميل . اختبارات الأداء الوظيفي كذلك إلى أن أنماط مختلفة من التجاعيد تظهر إمكانات فريدة من نوعها في التطبيق : قوة الاحتكاك من المشارب المموج التجاعيد تظهر تباين قوي ( الشكل 5 ) ، في حين أن قوة الاحتكاك من متاهة التجاعيد تظهر الخواص ( الشكل 6 ) . وفي الوقت نفسه ، التجاعيد في مواقع مختلفة تنتج أنماط مختلفة من حيود الليزر ، وهذه الخصائص البصرية يمكن عكسها وثابتة تسيطر عليها سلالة الميكانيكية . كل هذه النتائج تشير إلى أن وضع طيات ملفقة من قبل المحاور سلالة لديها امكانات كبيرة في التطبيقات الذكية في هندسة السطوح و الانضباطي الأجهزة ( الشكل 7 ) .

الشكل 4 موقف الاعتماد المتعدد أضعاف

الشكل 5 خصائص الاحتكاك الشريط أضعاف

الشكل 6 خصائص الاحتكاك متاهة المموج طيات

الشكل 7 الخصائص البصرية المتعدد أضعاف

وباختصار ، طريقة بسيطة على أساس المحاور سلالة التحميل وضعت من أجل إعداد نموذج التحكم طيات مرنة رقيقة الأفلام . المزايا الرئيسية لهذا الأسلوب تكمن في بساطته ، عالية الكفاءة والعالمية ، دون الحاجة إلى عملية معقدة الطباعة الحجرية أو قالب ، ولها آفاق واسعة التطبيق في مجالات الالكترونيات مرنة ، والبصريات ، هندسة السطوح ، بيوميمتيك الأجهزة . الطريقة الحالية تنفذ على مستو ثنائي الأبعاد الركيزة . ومع ذلك ، العديد من التطبيقات العملية ( على سبيل المثال ، يمكن ارتداؤها الأجهزة والروبوتات المفاصل ) تنطوي على سطح ثلاثي الأبعاد المعقدة ، وكيفية تناسب هذه الاستراتيجية على سطح ثلاثي الأبعاد تحميل والتنبؤ التجاعيد نمط يمكن دراستها بعمق .