一种基于液滴溶解制备表面微纳米凹痕的方法技术

本发明专利技术涉及微纳结构制备技术，特指一种应用微纳米液滴溶解聚合物薄膜制备表面微纳米凹痕的技术方法和工艺过程。具体制备方法是：首先将一定比例的甲苯溶液加入去离子水中，伴随超声振荡，微纳米级甲苯液滴析出；然后将取一滴混合液滴加到旋涂聚苯乙烯薄膜的基底上，此时甲苯液滴会溶解聚苯乙烯薄膜，浸没一段时间后，将混合液移除后，用大量去离子水冲洗基底，后用氮气吹干，即在基底表面得到聚苯乙烯薄膜的微纳米凹痕结构。本发明专利技术制备过程非常简单，对所述微纳米凹痕结构的尺寸、密度的可控性好。性好。性好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于液滴溶解制备表面微纳米凹痕的方法


[0001]本专利技术涉及微纳结构制备技术，特指一种应用微纳米液滴溶解聚合物薄膜制备表面微纳米凹痕的技术方法和工艺过程。

技术介绍

[0002]表面微纳米凹痕结构在微流体控制、光学材料、组织工程材料和微电子器件制备等方面具有广阔的应用前景。
[0003]目前已有多种方法用于制备表面微纳米级凹痕结构，如模板法、化学刻蚀法和溶胶凝胶法。模板合成法是将具有纳米结构、形状容易控制的物质作为模板，如胶体颗粒，微球、油微滴等，通过物理或化学的方法将其沉积到模板的表面而后移去模板，得到具有模板规范形貌与尺寸的纳米材料过程。化学刻蚀法则是按照掩模图案对材料表面进行选择性腐蚀或剥离的技术，包括化学刻蚀、激光刻蚀、光电子束刻蚀和胶体刻蚀。溶胶凝胶法是根据胶体的化学反应原理，选择合适的化合物作为反应前驱体，经过一系列水解、缩合化学反应和干燥煅烧等物理处理后，制备各种表面微纳米膜结构。
[0004]综上所述，化学刻蚀法和溶胶凝胶法都需要专用设备才能完成凹坑的制备，模板法制备凹坑简单，但其专业性强，操作复杂，制备条件相对严格，需要专业人员才能完成凹坑制备。基于液滴溶解制备纳米级凹痕，只需将配制好的含有微纳液滴的混合液直接滴加在基底表面，无需额外的操作，便可自行生成微纳米凹痕。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对上述现有表面微纳米凹痕制备方法的不足，提出一种基于液滴溶解的表面微纳米凹痕制备方法和工艺过程，实现操作简单、成本低廉、高效的微纳米级凹痕制备。r/>[0006]为实现上述目的，本专利技术包括：提供一种基于液滴溶解的表面微纳米凹痕制备方法，首先将甲苯溶液加入到去离子水溶液中，由于甲苯在水中的溶解率极低，伴随超声振荡，所述混合液(2)中的甲苯会以微纳米液滴的形式析出生成；将然后取一滴上述含有甲苯液滴的混合液加(2)在涂有聚苯乙烯薄膜的基底(1) 上，此时混合液中的微纳甲苯液滴(3)会对基底(2)进行溶解，并作为模板在基底(1)表面生成微纳米级凹痕(4)，浸没一段时间后，待移除混合液，用大量去离子水清洗，后用氮气吹干，将会在聚苯乙烯薄膜表面得到众多微纳米凹痕结构(4)。
[0007]进一步的，所述基底(1)为亲水的玻璃或硅片。
[0008]进一步的，通过联合调控所述混合液中甲苯的浓度、基底表面聚苯乙烯薄膜厚度及液滴浸没基底(1)的时间，能够控制最终生成的所述微纳米凹痕(4)的尺寸及密度。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的微纳米凹痕制备过程示意图
[0010]图2为本专利技术制备的微纳米甲苯液滴的原子力显微镜扫描样本
[0011]图3为本专利技术制备的微纳米凹痕的原子力显微镜扫描样本；
具体实施方式
[0012]为使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本专利技术作进一步详细描述。
[0013]本专利技术基于液滴溶解制备表面微纳米凹痕，实现了简单、快速低成本制备微纳米凹痕，整个制备过程如图 1所示，制备过程包括以下几个步骤：
[0014]步骤1：配置甲苯液滴混合溶液，按照特定比例将甲苯溶液混合到去离子水溶液中，同时伴随超声振荡，此时由于甲苯在水的溶解度极低，此时部分甲苯溶液会析出生成微纳米甲苯液滴；
[0015]步骤二：如图1(a)所示，取一块基底(1)，在所述基底上旋涂一层聚苯乙烯薄膜，所述基底(1)为透明的玻璃或者不透明的硅片；
[0016]步骤三：如图1(b)所示，取一滴所述的含有甲苯液滴的混合液(2)加在基底上。部分所述微纳米甲苯液滴(3)会落到所述基底(1)表面，如图2所示，并开始溶解所述聚苯乙烯薄膜；
[0017]步骤四：如图1(c)所示，将所述基底(1)上的混合液(2)移除，用大量去离子水清洗，后用氮气吹干，即可得到成型的微纳米凹痕(4)，如图3所示。
[0018]以上实施过程仅用于说明本专利技术，而并非用于限定本专利技术，本领域的技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，可以对本专利技术做出各种修饰和改动，因此所有等通的技术方案也属于本专利技术的范畴，本专利技术的专利保护范围应视权利要求书范围规定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于液滴溶解制备表面微纳米凹痕的方法，其特征在于，首先在甲苯溶液加入去离子水中，伴随超声振荡，此时微纳米甲苯液滴析出；取一滴含有甲苯液滴的混合液滴(2)加到旋涂聚苯乙烯薄膜的基底(1)表面上，然后混合液中的甲苯液滴(3)会自行溶解聚苯乙烯薄膜，浸没一段时间后，移除混合液滴(2)，用大量去离子水清洗，后用氮气吹干，即在基底(1)上得到聚苯乙烯材料的微纳米凹痕(4)。2.根据权利要求1所述的基于液滴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉亮，董丽华，曾炳霖，廉兆鑫，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：