激光制造技术与新应用专题导读.docx

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1、激光制造技术与新应用专题导读激光制造技术，是一种基于激光与物质相互作用的先进制造手段, 具有低成本、高精度、高自由度等特点Q通过调控加工模式和参数， 激光加工可以实现二维或三维跨尺度微纳结构的控型制造或功能材 料的控性制备，突破了传统制造方法在空间和时间上的局限性。近年 来，激光制造技术逐渐向“设计-制造-器件” 一体化方向发展，在物 联网、人工智能、医疗器械、航空航天、生物制造等多个前沿科学领 域展现出新的应用前景。本专题主要从方法和应用两个方面介绍激光 制造技术的现状与发展趋势。专题中侧重于激光制造方法的论文共有四篇，包含三篇综述论文和一 篇研究论文。其中，仿生超滑表面的飞秒激光微纳制造及

2、应用介 绍了基于“微结构加工-低表面能处理-润滑液灌注”的仿生超滑表 面，并回顾了飞秒激光在不同类型的材料表面制造微纳尺度纹理的方 法，最后列举了若干超滑表面的工程应用。飞秒激光时空整形的电 子动态调控微孔加工聚焦于飞秒激光高深径比打孔的难题，综述了 通过时域整形、空域整形调节光子-电子相互作用的方法，并列举了 高质量微孔的典型应用。激光辅助传统制造工艺是激光制造技术的另 一种创新方式。基于激光三维雕刻的CFRP多梯层挖补胶接接头加 工技术研究以解决碳纤维板材修复过程中的胶接头设计问题，创新 性地提出了基于表层轮廓线自动分层切片的建模方法和加工过程中 激光振镜分区扫描的路径规划算法，并通过工艺

3、实践检验了该方法制 得的高性能胶接接头。为提高化学气相沉积效率、可控性，激光辅 助化学气相沉积研究进展总结了激光热解、激光光解、激光共振解 离等方法，并阐明了每种方法的机理、实现装置和可应用的材料，最 后展望了该类技术的发展前景。侧重于激光制造技术新应用的有七篇文章，分为三篇综述论文和四篇 研究论文。其中，激光微纳制造太阳能海水淡化材料研究进展以 基于光热效应的产热薄膜为讨论对象，总结了激光微纳制造在碳基材 料、金属基材料和复合基材料上构建该类薄膜并应用于海水蒸储淡化 的前沿进展。激光直写制备金属与碳材料微纳结构与器件研究进展 讨论了基于激光制造技术在银、铜、金复合物、碳材料表面制备微纳 结构

4、实现电子器件的研究现状。基于激光直写的柔性天线传感器研 究将激光诱导石墨烯应用于天线设计，制备了对应变、湿度具有响 应的天线型柔性传感器并进行了性能表征。飞秒激光制备柔性电子 器件进展分类讨论了面向柔性电子器件的五种飞秒激光加工方法及 各自的特点，并列举了每种方法制备的典型器件及其性能影响因素， 总结了飞秒激光制造柔性电子器件的优势与存在的挑战。基于激光 诱导表面周期结构的微纳防伪结构色基于周期光栅衍射产生结构色 的原理，利用激光在ITO表面雕刻了双周期光栅，并通过调控激光 加工参数使之在明场和暗场下有较高的颜色差异，展现了其应用于防 伪图案设计的潜力。高精细水凝胶微图案的快速制备及其对细胞行

5、 为的诱导将激光制造的灵活性与组织工程相结合，通过激光固化制 备的含微结构水凝胶，实现了对接触细胞生长区域的调控。光/电响 应型超滑表面的激光加工制备通过激光制备了一种基于多孔石墨烯 的光/电加热器，通过控制热效应引起的石蜡相变来调控液滴与表面 的湿润性，实现了对液滴运动的调控。“激光制造技术与新应用”专题将在光电工程2022年第1、2期 分批刊出，希望本次推出的专题能够通过报道激光制造技术的研究进 展和应用趋势，展现本领域的新理论、新技术和新方法，开拓激光制 造技术的应用领域，为广大同行开展相关技术研究、合作交流提供参 考，共同推动这门技术的进一步发展和实际应用。最后，感谢中国科 协”2022年度全国学会期刊出版能力提升计划”对本专题的支持。