江南大学青年教师李文兵与哈尔滨工业大学冷劲松院士团队在《Small》期刊上发表了题为Application and development of shape memory micro/nano patterns的综述文章，该综述系统性地介绍了形状记忆微/纳米图案的类别，对形状记忆微/纳米图案的制备方法进行了总结，并对其在各个领域的潜在应用进行了归纳总结，最后提出了形状记忆微/纳米图案的不足以及未来的发展方向。

图1 形状记忆微/纳米图案的分类、应用和驱动方法的总结

  形状记忆微/纳米图案可以大致分为四种类型：微沟槽、微孔、微柱阵列、表面微褶皱等。图2、3、4、5分别是不同的微/纳米图案分类。

  微沟槽是微/纳米图案中的一种重要图案，在SMP膜表面形成微沟槽排列，在受到外界刺激情况下产生微观形变，目前来说在微图案上进行细胞培养可以探究表面拓扑结构对于细胞的影响作用，表面微/纳米图案的变化可以诱导细胞分化、改变黏附方向等，因此微图案结构可用于细胞研究。其中微沟槽由于其较大的接触面积，以及在动态变化过程中较大的形貌变化，有利于探究细胞在微图案表面的变化，例如细胞与微形貌间的相互作用、细胞的运动性等。此外，利用微沟槽的变化也可以用于探究其他物理性质变化，如润湿性、光学性质等。

图2 形状记忆微/纳米沟槽图案

  微柱阵列是微/纳米图案中应用较广泛的一类，通常由一类相同的图案组成，例如高长径比的微柱、微正方体、微锥等，图案的差异会导致表面性质的不同，由于形状记忆效应，微柱阵列在表面润湿性的控制、细胞培养的动态控制、可变换颜色的光学产品等方面表现出色。

图3 形状记忆微/纳米柱阵列图案

  形状记忆微孔相较于其他形状的微/纳米图案研究较少，主要用于细胞培养、可调润湿性和抗菌表面的研究。

图4 形状记忆微/纳米孔图案

  褶皱是一种自然界常见的现象，较柔软的内部组织支撑的相对较硬的皮肤在压缩应力下会形成褶皱，而在表面上起皱是由于施加横向压缩应变或应力形成的，SMP作为表面褶皱的基底拥有其独特优势。

图5 形状记忆微/纳米褶皱、裂纹图案

  形状记忆微/纳米图案通过形状记忆聚合物和微/纳米图案技术结合，在表面形成了不同的表面微/纳米结构，制备方法也是不同的，主要有热压印光刻法、复制模刻法、自组装以及其他方法（微注射成型、激光烧蚀、反应离子蚀刻等方法）。图6、7分别介绍了不同的制备方法。

图6 形状记忆微/纳米图案的制备方法：A、B热压印光刻法；C复制模刻法

图7 形状记忆微/纳米图案的制备方法：A、B微/纳米褶皱图像；C、D自组装法

  形状记忆微/纳米图案的应用主要集中于智能胶粘剂、可调润湿性、微光学产品以及在生物医学方面的应用。图8、9、10、11、12分别介绍了各种潜在的应用。

图8 形状记忆微/纳米图案智能胶粘剂的潜在应用：A、B智能可逆胶粘剂；C可转移印刷

图9 形状记忆微/纳米图案超浸润表面的潜在应用：A-E智能防冰表面；F-H液滴存储

图10 形状记忆微/纳米图案微光学器件的潜在应用：A-C可切换透明度表面；D-F动态光栅、智能窗户和光控电子设备

图11 形状记忆微/纳米图案生物医学的潜在应用：A智能抗菌表面；B、C用于细胞生长的SMP微图案；D微型机器人手臂上SMP微图案的应用

图12 形状记忆微/纳米图案其他的潜在应用：A SMP微图案用于构建3D电路；B纳米摩擦发电机；C超适应性光子图案皮肤

  江南大学青年教师李文兵为该论文的第一作者和通讯作者，哈尔滨工业大学刘彦菊教授为该论文的共同通讯作者。

  论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202105958