Le professeur adjoint Seok Kim et les étudiants diplômés Zining Yang et Jun Kyu Park ont ​​développé une conception inspirée en partie de la surface des papillons et des serpents, où les peaux souples sont entièrement recouvertes de rigides, échelles discrètes.

Leur travail, "Surfaces hybrides élastomère-silicium magnétiquement réactives pour la manipulation des fluides et de la lumière, " a récemment fait la couverture de Petit .

Leur nouvelle conception de surface comprend des écailles rigides assemblées en des micropiliers ferromagnétiques sur un substrat souple de manière préconçue par assemblage déterministe basé sur l'impression par transfert. Les échelles de silicium nanostructurées sur le réseau de micropiliers en élastomère magnétiquement sensibles permettent la manipulation des fluides et de la lumière. Les propriétés fonctionnelles de la surface sont dictées par les motifs des écailles, tandis que le réseau de micropiliers est actionné magnétiquement avec une grande portée, instantané, et déformation réversible.

Kim et ses chercheurs ont pu concevoir, caractériser, et analyser un large éventail de fonctions, tels que le mouillage réglable, manipulation de gouttelettes, transmission optique accordable, et coloration structurelle, en incorporant une large gamme d'échelles - silicium nu, silicium noir, et des échelles de cristaux photoniques, dans des configurations à la fois dans le plan et hors du plan.

Matériaux à réponse magnétique comme les élastomères souples chargés de particules magnétiques, sont souhaitables pour leur manipulation en temps réel du fluide, léger, des particules solides, et les cellules vivantes, grâce à leur tenabilité structurelle instantanée sous un champ magnétique. Cependant, en raison du processus de fabrication, la plupart des surfaces existantes de ce type sont limitées dans leur capacité fonctionnelle.

Par rapport à la surface réactive commune avec une conception simple (le réseau de micropiliers magnétiques), la surface développée dans notre travail a non seulement des performances améliorées dans l'étalement directionnel du liquide et le réglage de la transmission optique, mais permet également de nouvelles fonctions telles que la manipulation de gouttelettes et la coloration structurelle dynamique, " dit Yang, doctorat candidat et premier auteur de l'étude.

Leurs résultats suggèrent une plate-forme polyvalente pour les manipulations fluides et légères à la fois à l'échelle micro et macro. Des applications potentielles peuvent être trouvées dans la microfluidique numérique, dispositifs biomédicaux, stores virtuels, camoufler les surfaces, et des matrices de micromiroirs. D'autres travaux pourraient également aboutir à des fonctionnalités plus biomimétiques telles que la locomotion robotique, nager, autonettoyant, et la manipulation d'objets solides. Leur conception pourrait également être intégrée à des dispositifs actifs tels que des cellules solaires, diodes électroluminescentes, et les lasers comme échelles pour former de nouvelles optoélectroniques flexibles.

Kim est un scientifique de premier plan dans le domaine de l'impression par transfert avancée et du micro-assemblage basé sur l'impression par transfert.