超快激光微加工功能化金属表面的简要综述（2）

长三角G60激光联盟导读

据悉，本文简要概述了超快激光微机械加工功能化金属表面的进展，给出了超快激光与金属材料相互作用的原理。本文为第二部分。

立方体和网格

当激光能量突破材料的烧蚀阈值时，表面上的材料被移除。当激光的扫描路径沿水平方向时，生成一维槽结构。当沿垂直方向扫描时，形成立方体或网格结构。加工后留下的部分称为立方体，而移除的部分称为网格。换句话说，立方体是在三维尺度上描述的，网格是指二维平面上的形态。事实上，两者描述的结构相同。

Jiang姜等比较研究了微立方体和其他微织构对提高钨/铜接头力学性能的影响。据报道，W工件通过波长为1030 nm、脉冲持续时间为800 fs、重复频率为200 kHz的激光系统照射在上下端面，该系统与电流计扫描仪集成，以将激光束聚焦到直径约40µm并引导其扫描路径。通过改变扫描路径和fs激光烧蚀参数，包括平均功率（P）、扫描速度（V）、每个光斑的激光脉冲数（N）和激光烧蚀重复次数（R），在W表面上制备了四种表面结构，即原始结构、纳米波纹、微立方体和微坑（图12）。然后在1000 C和80 MPa下通过热压连接将加工后的工件引入钨/铜连接界面。微立方体有助于显著提高钨铜接头的拉伸强度和剪切强度，与原始结构的钨铜接头相比，分别提高了50%和200%。

图12 （a）原始结构、（b）纳米波纹、（c）微立方体和（d）W表面上的微坑的激光扫描路径（上图）和表面形貌（下图）。

水射流引导激光加工由Richerzhagen于1994年首次引入，其想法是使用高速水射流作为多模波导，以利用传统的水射流和激光技术。水射流引导激光加工利用了水射流的连续区域，这对于完美利用射流的全内反射至关重要。Shi等人证明了一种经济高效的方法，通过新型水射流引导激光工艺进行微纹理处理，在金属表面实现超疏水性。图13显示了水射流引导激光纹理处理后的SEM和3D表面形貌。探讨了在环境条件下，由于表面化学变化，表面润湿性随时间的变化，从亲水性到超疏水性。结果表明，当暴露在空气中时，表面接触角在变形后的前几天内显著增加。大约20天后，在纹理304不锈钢（网格间距为50μm）、钛（网格间距为50μm）和6061铝（网格间距为25μm）表面上，接触角分别稳定在150 、130 和129 。

图13 不同网格间距的纹理表面粗糙度的SEM图像和3D测量。

凹坑

根据烧蚀阈值理论，当激光的能量密度达到材料的烧蚀阈值，并且激光在材料表面停留的单点时间足够时，就会形成微坑结构。本节描述了与凹坑类似的结构，例如凹坑、球形凹坑、浅盲孔，甚至多孔结构。

为了在高速钢和模具钢上制备表面微纳结构，Lin等人使用ps脉冲激光烧蚀方法（图14）。通过研究激光脉冲能量密度和输入脉冲数对烧蚀的影响，成功制备了莲花状微纳复合结构。这种微纳米结构的H13表面被用作微纳米压印母料，用于在165 、6MPa的环境空气中复制超疏水硅橡胶表面。在硅橡胶的印刷表面上形成了由类似于荷叶的纳米亚结构装饰的微突起，使橡胶表面变得超疏水，接触角为153.3 ，接触角滞后为3.2 。ps激光制作的微纳模板能够重复压印，具有良好的耐久性。

图14 ps激光烧蚀制备的模具钢（a）和高速钢（b）中坑阵列和纳米结构的SEM照片。

Fan等人介绍了高功率（平均功率高达100 W）ps激光与铜的相互作用，以构建独特的表面微纳结构，实现宽带光吸收。产生了由纳米级聚集体和波纹覆盖的多孔珊瑚状微结构（图15）。研究表明，在可见光谱区域的吸收率超过97%，在紫外线、可见光和近红外区域的平均吸收率超过90%（即250 ~ 2500 nm）是通过这种多孔珊瑚状表面结构实现的。这些值与之前对纳秒激光发黑铜以及其他被fs激光发黑的高反射金属的结果相匹配。与Lin等人不同的是，除了制备微坑结构外，Fan等人还使用超快激光制备了其他微纳米纹理，并通过不断优化超细激光参数研究了微纳米纹理在材料表面的抗反射性能。

图15 表面结构的SEM图像。样品（a）、（b）和（c）的扫描间隔分别为5μm、30μm和50μm。

上文简要介绍了微米级金属表面结构。微米级结构可以通过激光直接照射或模板转移获得。这些微结构通常具有纳米特征，例如纳米波纹和纳米颗粒。

纳米纹理

金属表面的纳米织构与微观织构有很大的不同，特别是其形成机制，下面将详细介绍。飞秒激光烧蚀的机理取决于材料特性、激光特性和加工环境。表面的最终修改取决于烧蚀机制和实验参数。纳米结构要么作为激光诱导的周期性表面结构单独出现，要么作为随机纳米结构伴随微结构出现。当激光能量密度略高于或接近烧蚀阈值时，表面上的材料不能直接去除。通过多个激光脉冲的重复作用，超快激光和表面等离子体波的干扰在金属表面上引起周期性空间调制能量沉积，可以诱导纳米空腔、纳米突起、纳米薄膜和纳米波纹结构。

LIPSS

LIPSS也称为涟漪或纳米涟漪，由Birnbaum于1965年首次观察到。LIPSS是一种由波峰和波谷交替组成的周期性纳米结构。考虑到周期性，将fs-LIPSS（FLIPSS）分为两种不同类型：低空间频率LIPSS（LSFL）和高空间频率LIPSS（HSFL）。LSFL具有接近激光波长的周期性。图16显示了Ti上的两种类型的FLIPSS。据广泛报道，LIPSS波纹的形成敏感地取决于局部区域的激光注量。在具有线极化辐射的超快激光烧蚀中，已知会出现波纹状纳米结构图案。Lazzini等人的研究报告了在激光烧蚀具有圆极化的不锈钢过程中产生的凹槽底部的类似特征。

图16 （a）用790 nm fs激光辐照的Ti上的低空间频率LIPSS（LSFL）和（b）高空间频率LIPSS（HSFL）的SEM图像。双面箭头表示激光束的偏振。

Zhang等人利用圆柱形透镜线聚焦低重复(1 kHz) fs激光器实现了纳米尺度表面结构的高效制备。通过优化离焦距离和扫描速度，可以得到周期性波纹和随机的纳米颗粒覆盖表面结构(图17)。在激光图案化Cu和Ni表面都发现了较强的水接触角随时间的变化。随机覆盖的纳米颗粒表面经激光处理后立即超亲水(1º左右)，暴露在空气中第一天亲水程度增加到~ 25 。周期性波纹表面的CA表现出更明显的时间依赖性，其中CA显著增加(Cu增加50 ，Ni增加100 )。表面化学分析表明，疏水官能团的吸附使表面由Wenzel态润湿转变为Cassie态润湿，这是亲水性向疏水性转变的原因。Bizi-bandoki等人和Kietzig等人报道了LIPSS润湿性的时间依赖性。

图17 使用柱面透镜在铜基板上对LIPSS形貌进行SEM成像，离焦长度为：（a）-2.0 mm；（b） -1.0 mm；（c） -0.5 mm；（d） 0 mm；（e） 0.5 mm；（f） 1.0 mm

Li将激光诱导的亚波长周期性条纹结构视为一种光栅结构，系统地研究了纳米结构与镍表面结构颜色之间的关系。他们在金属表面诱导形成具有不同周期的条纹结构，并研究结构特征对结构颜色形成的影响。在液体加工环境中，镍表面产生三维多孔凸结构和杂波。这种交错条纹结构呈现出对视角不敏感的均匀颜色。

研究人员利用超快激光烧蚀不锈钢表面，并成功制备了周期性表面微纹理，包括微槽、微坑和微纳米波纹（图18）。接触角为10.8   0.7 , 16.6   0.5 , 19.9   0.9 和8.7   对于原始表面、微槽表面、微凹坑表面和微纳米波纹表面，分别为0.5 。结果表明，微纳织构可以改善表面润湿性，有利于异种材料的焊接和扩散。

图18不锈钢基材上（a）原始表面、（b）微槽、（c）微坑和（d）微纳米波纹的表面形貌OM图像（顶行）、UTM图像（中行）和SEM图像（底行）。

使用线偏振fs脉冲激光扫描钛表面，并与Pan等人对低表面能材料进行的超声波处理相结合，以获得具有LIPSS形貌的疏水和超疏水钛表面（图19）。实验结果表明，fs脉冲激光在钛表面诱导的微纳结构对超声作用下粘附在钛表面的低表面能物质有较强的吸附作用，从而形成稳定分布的超疏水钛表面。激光能量流密度对制备表面的润湿性有重要影响，即增加能量流密度可以改善表面的疏水性，最终实现钛的超疏水表面。

图19扫描电镜观察不同fs激光能流密度下钛表面，对应的激光能流密度为（a）4.04j/cm2；（b） 7.9 J/cm2；（c） 52.7 J/cm2；（d） 131 J/cm2

其他纳米结构

除了上述LIPSS之外，还有许多其他种类的纳米结构，例如纳米线、纳米球、纳米多孔结构和一些不规则的纳米结构，下面将对其进行描述。

纳米多孔金属是一种具有特殊结构的纳米金属材料。纳米多孔金属结构由纳米尺度的金属骨架和孔隙组成，具有金属材料的基本金属性质。虽然纳米多孔金属材料是纳米结构大块金属材料的类型，但纳米级孔壁和孔使其具有相同的小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应，赋予材料特殊的磁性、光学和电性。

Li等人报告了一种通过微调激光参数在泡沫铜上制备氧化铜微纳米结构的简单方法。通过fs激光扫描过程获得了制备的表面微纳结构，其中使用了超快激光束（250 fs、75 kHz和1030 nm）。表面结构形态为纳米多孔，如图20所示。所制备的催化剂在1M KOH中也表现出显著的OER活性和优异的耐久性。

图20 不同样品表面形态的SEM图像，表面1（a、e、i）、表面2（b、f、j）、表面3（c、g、k）和表面4（d、h、l）。

开发了一种速度控制的激光表面纹理策略，用于在不锈钢表面上制造微纳分层结构。利用产生波长为532 nm的10 ps脉冲的ps激光器来创建微纳分层结构（图21）。形成了3个典型的由不同微纳米层次结构组成的织构区，形成了3种不同的润湿行为，分别对应Cassie态、混合态和Wenzel态，即低附着的超疏水态、高附着的近超疏水态和高附着的润湿态。创建了仅包含低粘附区的样品，以实现液滴快速向下滚动并移出纹理表面。此外，创建了由低粘附区和高粘附区组成的样品，以成功捕获预期区域中的液滴。同时，纹理样品显示出类似的方向引导滑动效应，这有可能产生形状复杂的纹理区。

图21 不同区域的样品表面形态。

Cunha等人研究了通过fs激光处理织构的生物医学级Ti-6Al-4 V合金表面的润湿行为。使用波长为1030 nm、脉冲持续时间为500 fs的Yb:KYW啁啾脉冲再生（CPR）放大激光器在环境大气中处理该材料。根据加工参数和激光处理方法，获得了四种主要类型的表面纹理。这些纹理由1）LIPSS、2）纳米柱、3）双峰粗糙度分布纹理和4）具有柱尺寸非周期变化的复杂纹理组成（图22）。经激光处理的表面呈现亲水性行为以及对盐溶液的高亲和力，蒸馏去离子水（DD）的平衡接触角在24.1-76.2 范围内， HBSS的平衡接触角在8.4-61.8 范围内。润湿行为是各向异性的，反映了表面纹理的各向异性。

图22 LIPSS (A1)概图;高放大图像倾斜在45 (A2);纳米柱的概图(B1);高放大图像倾斜在45 (B2);柱状结构概图(C1);高放大图像倾斜在45 (C2);柱状结构概图(D1);高倍放大图像倾斜45 (D2)

总之，纳米织构比微织构具有更精细的结构和更小的形貌。纳米结构可以在微结构上制造或生长，微结构可以直接形成二次复合结构，也可以单独形成（LIPS）。微纳分层结构能够实现更多的功能，应用更加广泛。

功能化金属表面

在超快激光加工表面功能化金属材料方面有着广泛的功能和应用。在这一部分中，我们将重点介绍与润湿性、冶金和光学性能以及生物医学性能和其他性能相关的功能。

功能性金属表面结构在飞机和航空航天、船体和光学仪器、生物医学、微电子元件中起着非常重要的作用。本文介绍了几种常用的微纳结构，总结了它们的功能，并简要描述了它们的应用前景。

润湿性

从第三部分介绍的各种结构可以看出，微米和纳米结构都可以降低接触角，从而改变金属材料的润湿性。

Wu等人研究中的实验结果表明，柱状微纳结构表现出表面超疏水特性，具有二维复合结构提供的独特空气模式（图23）。沟槽状微纳结构是在空腔和毛细管的作用下形成的，具有超亲水性和定向输水功能。这些润湿功能的实现对航空飞机防冰、防冰技术的发展具有重要的应用意义。在Xue等人的一项非常重要的研究中，fs激光被用于在铜表面直接制备各种微纳结构。在不使用任何化学改性的情况下，通过将其放置在空气中，可以自发地实现表面亲水性到疏水性的转变。更具体地说，与原始表面相比，发现这些疏水性微纳米结构表面有效地延迟了水滴在低温下的冻结过程，这与表面润湿性和微纳米结构形态密切相关（图24）。

图23圆柱状微纳复合结构表面疏水性照片及铝合金、铝合金微纳复合结构表面水滴接触角测量。

图24低温下制备的不同能量密度微纳结构表面的冰冻延时。

在Pan等人的研究中，他们报告了一种基于超快激光制造的新型三尺度超疏水表面，具有优异的防冰和防冰性能。他们发现，增加的层次级别和结构复杂性可以有效提高表面结构的卡西态稳定性和机械耐久性，这是提高超疏水表面防冰性能的关键。其制备的超疏水表面的冰粘附强度可低至1.7 kPa，这是与最先进的超疏水表面相比的最低值（图25）。如此低的冰粘附强度使得冰可以通过自身重量轻松移除。他们的制造策略和相关发现为坚固的抗冰超疏水表面的设计提供了新的思路，并有助于更好地理解超疏水性和抗冰性之间的关系。根据上述研究，可以通过超快激光加工容易地制备材料的疏水和防冻表面。

图25制备的三尺度超疏水表面的疏冰性。

基于表面纹理的疏水特性也被有效地应用于水腐蚀防护、电缆防护、抗拖曳等重要领域。Shi等人的研究考察了栅极间距、耦合到射流的激光功率和水射流直径的影响，并提供了实现超疏水性的加工条件。由于环境条件下表面化学的变化，表面从亲水性变为疏水性。结果表明，当暴露在空气中时，接触角在变形后的前几天内显著增加（图26）。大约20天后，在纹理不锈钢、钛和铝表面上的接触角分别稳定在150 、130 和129 。通过水槽移动试验，两个周期宽度为25μm、深度为50μm和20μm的U型槽结构铝合金表面的移动时间分别比未处理表面缩短4.3%和11.6%。经氟化处理的两种超疏水微U型槽的表面腐蚀速率分别比未经超疏水处理的槽低87%和73%，比未经激光处理的槽低66%和53%。结果表明，两种超疏水微U形槽均为完全耐蚀铝合金。

图26润湿和接触角测量的演化(A)、(B)和(C)显示接触角从60 增加到150 ，并达到其稳定状态——超疏水。

4.2冶金性能

通过超快激光处理的表面纹理可以增加材料的比表面积和表面粗糙度，这可以增强焊接过程中的界面冶金反应，并增加反应层的厚度。微纳结构改善了毛细管作用，从而改善了焊料的润湿和铺展性能，改善了焊接界面的相互作用过程。可以看出，表面织构对界面冶金反应的影响更大。

Jiang等人[提出了一种基于fs激光加工微纳界面结构的钨/铜接头力学和热机械性能综合增强方法（图27）。为异种材料增强连接的研究提供了一种新方法。作为一种典型的反应润湿系统，我们小组使用铝硅合金来研究不锈钢激光图形表面的润湿和扩散行为。结果表明，在扩散过程中存在初始、快速扩散和梯度平衡阶段。与原始表面相比，由于几何特征和激光加工后的纳米氧化物残留物，铝硅合金在具有微槽和微坑的表面上表现出较差的润湿性；然而，铝硅合金在表面上表现出更好的润湿性，微纳米波纹播种形成微纳米层次图案，并由此改善毛细作用（图28）。

图27 SEM图像显示了（a）原始、（b）纳米波纹、（c）微立方体和（d）微坑界面结构拉伸试验后钨/铜接头（W侧（提升）和铜侧（右侧））的断口形貌。插图显示了标有红色“+”的位置的EDS光谱。

如图28所示，选择了湿处理和铺展期间的代表性图片。铺展过程分为三个阶段：（1）初始阶段：当温度上升到铝硅合金熔点附近时，固体金属开始熔化，并由于表面氧化而逐渐收缩，形成一个小球形（图28a2-d2）；（2） 快速扩散阶段：氧化物快速破裂，液态金属快速扩散。可以看出，就初始、微坑和微纳米波纹图案表面而言，扩展形状近似为圆形（图28a3、b3和d3）；而在微槽图案化表面的情况下，液体合金优先沿着槽扩散（图28b3）；（3） 梯度平衡阶段：观察到略微进一步扩散。这项工作为改善铝-硅/不锈钢反应润湿系统的润湿性、铺展性和冶金反应提供了一种新方法，并可能扩展其在其他反应润湿系统中的应用。该方法可以改善钎焊、钎焊、涂层和其他涉及固体/液体界面相互作用的过程。

图28 Al-5Si合金在不同温度范围(原始表面(a1-a4))、微沟槽(b1-b4)、微凹坑(c1-c4)和微纳波纹(d1-d4))的不锈钢基材表面润湿扩散过程的原位观察。

4.3生物医学相关财产

近年来，超快激光被用于在微纳米尺度上制备材料以提高其生物相容性，在生物医学领域得到了广泛应用。目前，已经使用超快激光在不同生物材料表面成功制备了各种微纳结构，如微柱、微槽、微立方体、纳米波纹结构等。这些微纳结构可以模拟生物细胞外基质（ECM）的真实形态，以控制细胞的生物学行为，是提高材料生物相容性的有效手段。Ti-6Al-4V是一种性能优良的钛合金，在生物医学材料的研究中有着广泛的应用。微纳结构对细胞的影响主要体现在细胞粘附、细胞迁移和细胞增殖分化方面。

在Cunha等人的研究中，激光处理的表面表现出亲水行为以及对盐溶液的高亲和力，DD水的平衡接触角在24.1-76.2 之间，HBSS的平衡接触角在8.4-61.8 之间。润湿行为是各向异性的，反映了表面纹理的各向异性。用fs激光对Ti-6Al-4 V表面进行表面处理是一种提高表面润湿性的有效技术，并且作为一种提高间充质干细胞粘附性的技术非常有用（图29）。Pan等人利用超快激光加工和表面能处理制备了具有良好时间稳定性的疏水钛表面，在医用材料领域具有广阔的应用前景（图30）。

图29 与1型织构接触的DD水和HBSS液滴的各向异性润湿；垂直于和平行于LIPSS方向（a）观察的两种试验液体的接触角值；沿垂直（b）和平行（c）方向观察两种液体的代表性液滴轮廓。

图30水滴和制造的钛表面之间的接触角与飞秒激光单束的能量通量密度。（a） 初始时间；（b） 在空调中放置三个月后。

McDaniel等人使用fs激光在不锈钢表面结构表面诱导两种周期为360 nm、深度为78 nm和粗糙度为29 nm的LIPS，以及周期为730 nm、深度为142 nm和粗糙度为48 nm的LIPS，并研究了两种周期结构对成纤维细胞（MS-5）和单核细胞（RAW264.7）的影响。结果表明，粗糙度为几纳米的平面有利于RAW264.7的粘附，而MS-5更倾向于粘附粗糙度约为50nm的LIPS。实验还发现，随着时间和深度的增加，细胞的粘附力降低。结果还表明，微结构表面不利于血细胞的粘附，从而减少了血液凝固的机会，改善了血管支架的血液相容性。大量体外细胞培养实验表明，表面上的微纳凹槽可以导致细胞沿凹槽方向平行分布，即“接触引导”现象。

Cunha等人用fs激光在Ti-6Al-4 V上加工了LIPSS结构和微锥结构，如图31所示。细胞同心并堆叠在LIPSS和纳米柱阵列的表面上。在微柱和抛光表面上，细胞排列紊乱。结果表明，材料表面的微纳结构有助于基质矿化和骨样结节的形成，并对细胞形状产生显著影响。因此，如果能合理控制细胞外环境，特别是种植体的表面特性，对提高和加速成骨质量和形成速度至关重要。Oberringer等人使用fs激光在不锈钢表面制备了间距为75、125和175μm的晶格结构，如图32所示。肌成纤维细胞分化实验表明，与激光处理表面相比，未处理表面的细胞密度最高。结果表明，飞秒激光产生的微结构可用于抑制细胞分化。基于上述发现，可以得出结论，具有不同微观结构的相同材料具有不同的生物学特性，即粘附、干细胞转化、骨细胞形成速度等。

图31（A） 细胞培养4周后，从左到右的荧光图像是抛光表面、激光诱导的周期性表面结构、NP和微柱表面。（B） 在XO和OI中培养细胞的荧光图像。XO（C）和OI（D）的荧光强度。

图32（a） 细胞培养一天后和三天后，不同基质上的肌成纤维细胞密度。（b） 在中等密度（MD）上生长的无纤毛足的肌成纤维细胞。（c） 未经处理的钢上具有延伸丝状足的肌成纤维细胞。（d） 摘自（c）：丝足末端扁平区域的详细视图（箭头）。未处理、低密度、中密度（MD）和高密度样品。

总之，微纳米纹理在生物医学领域发挥了重要作用。不同的结构都相应地改变了生物材料的接触角或表面粗糙度，从而影响了细胞的粘附。这些不同的微纳结构为生物材料的应用提供了更多的可能性，使其在细胞粘附、细胞迁移、细胞增殖和分化方面具有广阔的应用前景。

4.5其他属性

此外，超快激光加工表面还产生了金属材料的其他性能，如电化学性能、催化性能。

在微小的金属薄片上生产电子元件需要表面具有微纳结构。Li等人的研究发现，通过超快激光制备的纳米多孔结构满足这一要求。在他们的工作中，利用fs激光烧蚀来改性具有丰富微纳米结构的铜泡沫，这些泡沫由富含CuO2的纳米颗粒组成，经HRTEM、XRD和XPS证实。形成的壳（氧化铜）-核（铜）结构易于增强催化剂和载体之间的电荷转移速率以提高催化活性，而丰富的多孔状结构提供高比表面积和活性中心，并促进产气气泡的快速扩散（图33）。此外，激光制备的微纳结构具有超亲水性，这有助于水分子的扩散以及快速的质量扩散和电子转移。此外，在激光烧蚀过程中形成的微纳结构与金属泡沫的稳定粘附有利于长期稳定性。因此，制备的样品有利于析氧反应。

图33 （a） TEM、（b）HRTEM和（c）试验后S4的SAED模式、（d）试验前后S4的Cu 2p3/2光谱比较。

我们详细讨论了与表面微纳结构相关的功能和应用前景。超快激光微纳加工的功能前景仍然十分广阔，各个领域的相关研究也如火如荼。

5结论与展望

本文综述了超快激光加工技术在金属材料领域的快速发展。重点介绍了超快激光在金属表面制备的各种功能性微纳结构。讨论了现有的各种微米和纳米级结构，列出了每种结构的相应功能和特性。

超快激光加工具有加工精度高、操作步骤相对简单、环境污染小、材料适应性广、应用范围广等优点，但仍存在一些不足和局限性。本文提出的理论和模型相对成熟，为相关研究者所熟知。随着较短阿秒激光逐渐进入研究者的视野，更深入、更新的理论研究仍需要更新。由于超快激光处理的时间尺度很短（ps和fs），目前的技术具有低干扰和手动控制过程。因此，它仍处于观察阶段。研究人员对二次复合材料结构的各种性能有着极大的兴趣；然而，针对性研究仍然有限，尤其是在结构设计策略以及相应的属性和功能方面。

从加工表面的功能方面，总结了微纳表面织构的润湿性、冶金性能、光学性能、生物医学性能和其他性能。讨论了织构形态对性能的影响。列出的大多数功能最终受材料表面的亲水性和疏水性的影响，例如冶金性能中的界面反应，生物医学性能中的细胞附着。

尽管该领域的研究发展迅速，但目前仍存在一些问题。微纳米二级结构的结合是未来研究的重点，因为它具有优良的性能和性能。然而，关于用什么实验方法来实现这种二级结构，仍然有大量的未知数。同时，是否有必要研究比纳米结构更小的表面结构，如皮结构、飞飞结构和atto结构，是否会影响材料的表面形貌和物理化学性质，可以在后续研究中探索。我们都知道，更精确、更精密的阿秒激光正在研究中，未来阿秒激光微加工有可能取得很大的进展。它是否能用于工业，其效率如何，仍有待观察。但毫无疑问，阿秒激光加工将比使用fs和ps激光器显示出更多的优势。

尽管有一定的局限性，但预计该综述可在超快激光微加工和金属表面功能化领域起到一定的指导作用。

来源：A short review on functionalized metallic surfaces by ultrafast laser micromachining, Advanced Manufacturing Technology, doi.org/10.1007/s00170-021-08560-8

参考文献：Gao X, Jiang L (2004) Water-repellent legs of water striders. Nature 432(7013):36–36. https://doi.org/10.1038/432036a

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