西湖大学团队首次将冰刻技术作为水熊虫“纹身”：体长不足1mm

据媒体报道，西湖大学的研究团队最近取得了重要突破，首次在活物水熊虫表面成功应用冰刻技术进行精密微纳加工。这一创新为活物生物传感器的开发和极端环境研究开辟了新的途径。

据悉，这项技术的关键在于用“冰”代替传统光刻加工中的“光刻胶”。与传统工艺不同，电子束可以在不使用化学清洗的情况下，直接在冰面上雕刻所需的图案，从而有效避免了传统光刻工艺中洗胶带来的污染。

研究人员使用的“冰”材料不仅包括日常水冰，还包括低温凝结有机分子形成的固体，这为生物生物中冰刻技术的应用提供了可能性。

研究小组选择身长不到1毫米的水熊虫作为实验对象，这种微小生物在显微镜下放大100倍，几乎无法达到人类指甲的大小。

独特的生理特性使水熊虫成为理想的研究媒介:它能在-273℃至151℃的极端温度范围内生存，对脱水、强辐射、高压和有毒环境表现出极强的耐受性。

在实验过程中，研究人员首先将水熊虫隐藏起来，此时它的新陈代谢几乎完全停止。在这种状态下，水熊虫具有更强的抗旱性，更适合接受电子束“雕刻”。

随后，研究小组将特殊的纳米有机冰膜覆盖在隐生状态的水熊虫表面，通过电子束曝光技术将指定区域的纳米冰膜转化为常温下稳定的固体图案。

研究人员表示，这项技术具有广泛的应用价值。未来，为了研究其感知紫外线的机制，可以在蜜蜂复眼表面雕刻纳米光栅;或者在珊瑚虫的触手上雕刻环境传感器，实时监测海洋酸化程度。这一结果意味着微纳加工技术已经从无机材料向有机体的应用跨越，为生物-电子结合器件的发展提供了新的技术路径。