光诱导光聚合
2023.12.21
光引发光聚合是一种在材料科学和化学工程领域中应用广泛的技术，它涉及使用光（通常是紫外光或可见光）来激活特定的光引发剂。当光引发剂吸收光能后，它会产生自由基或离子，这些活性物质能够引发聚合单体的聚合反应，形成长链的聚合物。这个过程是许多塑料和树脂制造过程的基础。飞秒激光器因其独特的高强度和精确控制的脉冲特性，成为了启动光引发光聚合过程的理想光源。飞秒激光提供的极短脉冲和高峰值功率使得光引发过程可以在极短的时间尺度上进行，从而实现对聚合过程的精细控制。
Au的原理图和结果3+分两步减少。
（A）飞秒激光在空气中的照射。（B）周期性表面结构的SEM图像，比例尺为5 μm。（C）飞秒激光照射在含金溶液中3+.（d） 减少金3+因为 LOFE。（E）方形阵列的SEM图像，比例尺为100 μm。（F）比例尺为500μm的“BIT”形状的SEM图像。
飞秒激光在微纳米技术领域中的应用尤为重要。利用飞秒激光引发的光聚合，科学家和工程师可以制造极其精细的结构。这种技术已经被广泛应用于微流体学、生物医学装置和光子学元件的制造。在微流体学领域，飞秒激光可以用来制造复杂的微流体通道和装置，这些装置在诊断、药物筛选和化学分析中非常有用。在生物医学领域，飞秒激光可以用于制造植入体、组织工程支架和其他微型医疗装置。光子学元件，如波导和光栅，也可以通过飞秒激光引发光聚合技术精确制造。此外，飞秒激光还在三维打印和立体光刻技术中发挥着重要作用。利用飞秒激光精确控制的光斑，可以在三维空间中逐层构建复杂的结构和形状。这种技术对于快速原型制作、生物组织工程和复杂几何形状的制造具有重要意义。在生物组织工程中，飞秒激光可以用来制造精细的生物支架，这些支架可以用于培养细胞和组织，用于再生医学和组织修复。
飞秒激光的高精度和高分辨率使得光引发光聚合能够在更细微的尺度上进行。这对于制造高复杂度和高精度的微纳结构至关重要。例如，在微电子和微光机电系统（MEMS）制造中，飞秒激光可以用于制造极小的组件和装置，这些装置在传感器、微型机器人和移动设备等领域中有广泛的应用。
利用飞秒激光的特性，光引发光聚合技术已经进入到新的应用领域。在生物医学领域，这项技术被用于制造微型装置，如药物输送系统和精密诊断装置。这些装置可以用于个性化医疗和精密医疗，为患者提供更加定制化和高效的治疗方案。此外，飞秒激光在光引发光聚合过程中的精确控制能力，也使其成为开发新型材料和纳米技术的重要工具。
综上所述，飞秒激光在光引发光聚合领域中扮演着至关重要的角色。它不仅提供了一种精确控制聚合过程的方法，而且开启了微纳米技术、三维打印、生物医学和微电子等多个领域的新应用。随着飞秒激光技术的不断发展，其在这些领域的应用潜力将会进一步得到挖掘和利用。
参考文献
（1）Chen Li et al. "Shaped femtosecond laser induced photoreduction for highly controllable Au nanoparticles based on localized field enhancement and their SERS applications." Nanophotonics, 9 (2020): 691 - 702. https://doi.org/10.1515/nanoph-2019-0460.
