自然界无处不在的褶皱在万物演化过程中扮演着重要角色。从宏伟的山脉到蝴蝶的翅膀,褶皱以不同的尺度去诠释大自然的法则。在带来艺术美感的同时,这些褶皱还赋予生命体特殊功能,如超疏水、减阻效应、粘附控制等。为此,构筑褶皱表面并且探究其所带来的性能一直是科学界所关注的重点。目前,这些构筑方法主要分成两种:自上而下和自下而上。前者包括激光刻蚀、模板压印和光刻等,工艺可靠,重复性好,但往往受限于制备过程复杂,设备昂贵等特点;后者从仿生的角度出发,包括嵌段共聚物自组装、层层自组装和溶胀法等,可以大面积制备,但仍需多个步骤或者涉及复杂化学合成。因此,开发一种简单高效、甚至可以借助方法本身赋予涂层多功能性的表面图案构筑方法仍然是一个有意义的探索。本文结合表面自组装和光固化技术,提出一种自褶皱策略,借此赋予涂层表面结构和一系列不同性能。具体研究内容及结果如下:一、利用氟碳链界面自组装,实现涂层表面自褶皱和纳米银协同组装:氟化高分子光引发剂(FPPI)由于氟碳链低表面能可以自动迁移至涂层树脂/空气界面,与此同时,与FPPI中氨基结合的纳米银前驱体也会被一起协同组装,形成双层结构。在紫外光照射下,上下层双键含量的差异以及由此引发的收缩差异产生内部应力,超过某一临界值后,以褶皱形式释放出来。另外,纳米银在光照过程中得到还原,促使褶皱向折叠转变。我们考察了褶皱形成机理以及涂层的疏水、自修复和抗菌性能。二、我们采用非接触式光刻的方法,利用含蒽化合物光二聚,通过掩膜板来控制无序褶皱向有序图案的转变:紫外照射过程中,蒽二聚会发生热膨胀并且产生交联固化。在梯度聚合的体系,上层交联程度比下层的要深。冷却时,上下层收缩差异产生应力,当超过某一临界值,形成褶皱。我们采用激光共聚焦轮廓仪考察了不同厚度涂层的特征波长和振幅,以及用掩膜板制备的有序图案;对无序褶皱和有序图案形成机理进行了初步探讨;利用可擦写实验验证了图案的多次复写能力。