摘要:
软衬底/硬薄膜系统失稳在许多领域有着重要的应用,如表面光栅,微纳结构制造,及可延展柔性电子器件设计。然而,传统的一维失稳构型可调节性差,波长幅值等仅依赖有限的材料选择,可延展性能有限。软物质表面的微纳米结构可以带来宏观性能的改变,例如改变界面粘附和表面疏水性,受此启发,我们开展了软基底表面微结构对失稳构型的调控研究。实验发现,不同的表面微结构尺寸,可诱导产生三种不同的失稳构型,即传统的褶皱失稳、向上屈曲失稳、向下屈曲失稳(图1 a)。基于能量竞争原理,我们建立了各失稳构型相应的控制方程,给出失稳构型演化准则。理论分析表明,失稳构型仅依赖于无量纲跨度d_p/a_p及高度■(图1b),与实验结果吻合较好。因而可根据需求合理设计无量纲高度和跨度控制失稳构型,为可延展柔性电子器件设计和制备提供新的研究思路。