多年来，泡沫以其特殊的性能，如高比表面积、可压缩性、声波控制、光学衍射和散射、以及固体和液体的力学性质等，被应用在材料科学、海洋工程、环境科学、生物医药、化学工程、食品生产及微电子学等方面，对人类的生存和发展具有重要的作用。
自1873年比利时科学家Plateau开创了泡沫物理学以来，人们对泡沫结构及演变规律的研究已经有了一百多年的历史。尽管研究者们对于其演变规律已经有了比较详尽的认识，然而对演变的调控一直存在着巨大的挑战。最主要的原因是泡沫中大小不同的气泡在奥斯瓦尔德生长的影响下，大的越大，小的越小，呈现出一种“弱肉强食”的现象。数十年来，研究者发明了一系列方法去控制这种演变，比如施加外场（引入温度、磁场梯度）,引入泡沫稳定剂（纳米粒子，蛋白质，表面活性剂），使用惰性气体等。然而这些方法只能减缓泡沫的演变，却无法实现泡沫演变的“可编程式”的调控。因此，新的调控方式的出现显得非常必要。
值得一提的是，泡沫世界的这一“弱肉强食”的丛林法则即将被科学家打破。中科院化学所宋延林课题组发现了一种巧妙的方法，能够对二维泡沫演变模式的调控，可以将泡沫世界的“弱肉强食”调控为一种“限富济贫”的新机制，并以此为基础发展出了一种全新概念的纳米印刷术，也为其它类似体系演变的控制提供了方法。这种调控的实现将会在“可编程性”调控多孔材料的力学、热学、电学、声学及催化材料等方面有巨大的应用。
研究人员发现，当固体表面不是平滑的，而是具有微米结构的情况下，气泡在生长过程中会与这些微米结构发生相互作用从而产生形变，使得气泡的曲率半径不再随体积的增大而持续增大，反而可能出现逐渐减小的情形。曲率半径变小意味着气泡的长大能力变弱，即大气泡不再具有吞并小气泡的能力，从而限制了其持续增长，维持了小气泡的长久存在，实现了泡沫体系中“限富济贫”的均一图案化。
通过调控泡沫演变得到的图案化的二维气泡可以为高精度组装功能材料提供模板作用。将功能材料（金属纳米颗粒，导电聚合物）加入气液体系中，随着液滴的蒸发，功能材料就可以在气泡边界处进行组装，形成高精度的网格图案。以气泡为模板组装功能材料的方法不仅新颖，还具有精度高，图案精确可控的特点。把高精度的印刷技术与传统的印刷业大面积制造的特点相结合，就可以兼顾二者的优势，实现光电器件的高精度快速制备。
尽管与传统的硅基微电子技术相比，目前的印刷电子技术呈现大面积，柔性化，低成本等特点。但是精度低的特点却限制了其在高精度、集成化等高端电子器件方面的应用。利用泡沫演变实现图案化，并以图案化气泡为模板印刷制备高分辨率功能器件的方法，不仅解决了现代印刷电子技术的低精度的难题，也为绿色印刷低成本制备高端功能器件拓宽了思路。
（编辑：小智）
