燕山大学温斌、张利强/香港大学陆洋Matter：破“镜”重圆！用于纳米级玻璃的电子束辅助冷焊技术

主要观点总结

本文主要介绍了一种用于纳米二氧化硅玻璃的电子束辅助冷焊技术。该技术能够在几秒钟内直接融合两个无定形二氧化硅纳米球，保持直径小于100纳米的精度，并有助于实现二氧化硅纳米结构的超高分辨率3D组装和打印。相关成果以“Nanoscale cold welding of glass”为题发表于期刊《Matter》。文章还介绍了焊接接头的强度、成分和结构测试，以及气氛和氢钝化对焊接过程的影响。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

随着玻璃制品在各个领域的应用，纳米级玻璃结构在光学、光电子等领域的需求日益增长。解决复杂3D架构的纳米分辨率打印技术难题对于玻璃制造业的发展至关重要。

关键观点2: 主要研究成果

燕山大学温斌教授团队成功开发出一种用于纳米级玻璃的电子束辅助冷焊技术。该技术能够在几秒内实现两个无定形二氧化硅纳米球的融合，并保持高精度的纳米级直径。

关键观点3: 焊接过程的观察与测试

文章通过环境透射电镜观察了二氧化硅纳米球的焊接过程，并通过原位TEM-AFM装置评估了焊接接头的机械性能。焊接接头的强度、成分和结构与原始二氧化硅相同。

关键观点4: 气氛和氢钝化对焊接过程的影响

研究发现，气氛和氢钝化对二氧化硅的焊接过程有显著影响。特定气体的引入可以调节焊接速度，而氢钝化层可以影响焊接的难易程度。

关键观点5: 研究意义与展望

这项研究不仅为纳米级玻璃器件的增材制造提供了一种新方法，而且揭示了通过直接3D纳米打印构建无源和有源集成纳米光子芯片和玻璃器件的潜力。该技术的开发有助于保持二氧化硅的优异性能，并推动相关领域的技术进步。

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