您听说过“纳米光刻（nanolithography）”吗？这是一种使用透明的纳米级球体构建3D结构的工艺，主要用于电子、生物医药，甚至是光子应用等领域。

近日，由北卡罗莱纳州立大学机械和航空航天工程助理教授Chih-Hao Chang带领的研究团队开发出了一种新技术，不依赖于传统方法来创建3D结构，而且成本更低。

Chang博士说：“这种技术使我们无需常规技术的昂贵设备也能制造出3D纳米结构。它使我们能够创建一次创建3D结构，而无需采用二维图案逐层堆叠的方式。”

Chang博士说，他和他的团队采取了特殊的方法，这涉及到把纳米级聚苯乙烯球直接放置到感光膜的表面。

这种纳米球接近透明，能够将穿过他们的光线折射和散射。该工艺的输出过程通过改变纳米球的大小和曝光的时帧来控制。这个过程也依赖于对光源的角度、波长和偏振的精确控制。

使用单束光或者多束光，Chang博士说，这项技术能够呈现各种各样的纳米结构设计。

而且实现它们需要的投入很小。

“我们的方法可以将纳米光刻技术的成本降低到可以在你的车库里完成的地步。”Chang博士说。

这项工作实际是作为一项研究课题——“用胶体粒子制造带复杂对称的空心3D纳米结构的间接说明（oblique illuminations of colloidal particles to fabricate hollow-core 3D nanostructures with complex symmetry）”的示范。作为该工艺的一部分，研究人员使用米氏散射（Mie scattering）原理控制光粒子相互作用，从而雕刻出各种各样的3D结构，而且最重要的是成本很低。

研究人员说，他们看到了这项技术在制造纳米针、纳米喷嘴和具有各相异性的材料方面的应用潜力。研究人员还宣称，他们可以实现纳米球的自组装，这种能力可以用来构建均匀的3D结构图案。

这一研究成果的共同作者是本科生Bin Dai和Zhiyuan Xu，该工作得到了NASA Early Career Faculty的资金支持和北卡州纳米系统工程研究中心（NERC）下属的ASSIST的支持。