[发明专利]磁遥控驱动微结构的制备方法

权利要求书

1.磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：首先利用物理或化学方法合成磁性材料，然后将磁性材料与光敏聚合材料体系共混制备磁性光刻胶，再利用激光三维加工系统的激光光束逐点扫描磁性光刻胶，固化显影后即获得磁遥控驱动的微结构器件。

2.如权利要求1所述的磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：

(1)物理方法包括机械磨球法、溅射法或刻蚀法，化学方法包括化学共沉淀法、高温热解法、溶胶凝胶法或金属有机气相沉积法；

(2)磁性材料是铁、钴、镍或锰的单质、氧化物、合金或合金氧化物；

(3)磁性材料是零维的磁粒子、一维的磁纳米线或磁微米线；

(4)磁性材料是磁性纳米材料或磁性超细粉体。

3.如权利要求2所述的磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：

(1)磁粒子是磁粒子本身或是具有表面活性剂修饰的磁粒子，或是具有功能性表面材料修饰的磁粒子，或是无机-有机、无机-无机、无机-无机-有机结构的磁性材料；

(2)磁粒子的形状为球形、椭球形、立方体、长方体、长条形、三角形或菱形。

4.如权利要求1所述的磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：

(1)利用物理共混方法将磁性材料与光敏聚合材料体系按照一定比例混合制备磁性光刻胶；

(2)光敏可聚合材料体系包括苯乙烯类、丙烯酸类、丙烯酸酯类、环氧树脂类、不饱和聚酯类、酰胺类或醋酸乙烯类材料体系；

(3)每一类光敏可聚合材料体系包括单体、预聚物和光引发剂；

(4)聚合类型是自由基型、阴离子型或阳离子型。

5.如权利要求1所述的磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：丙烯酸酯类光敏聚合材料体系的单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯，预聚物为二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯，光引发剂为苯乙酮、安息香醚、硫杂蒽酮或1-对吗啉苯基-2-二甲氨基-2-苄基-1-丁酮材料。

6.如权利要求1所述的磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：激光三维加工系统由光源系统、软件控制系统、三维精密移动系统和实时监测系统组成，

(1)光源系统的光源选择为飞秒脉冲激光系统、皮秒脉冲激光系统、纳秒脉冲激光系统或连续激光系统，产生用于三维激光加工的光束；

(2)软件控制系统将磁遥控驱动微结构的模型转化为可识别指令，进而通过与计算机相连的串口驱动三维精密移动系统；

(3)三维精密移动系统用于控制激光聚焦点在磁性光刻胶中的三维运动，进而加工得到磁遥控驱动微结构；

(4)实时监测系统的普通照明光源发出可见光，透过电介质镜(10)、经反射镜(13)、透镜(14)、进入CCD摄像头(16)，对整个激光三维加工过程进行实时监测。

7.如权利要求6所述的磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：三维精密移动系统是由二维高速扫描转镜(9)和精密陶瓷压电平台(12)两种元件组成，转镜控制激光水平x、y方向移动，压电平台(12)控制样品z方向上下移动。

8.如权利要求6所述的磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：三维精密移动系统是由三维移动压电平台(12)一种元件构成，控制样品在x、y、z方向上移动。

9.如权利要求1所述的磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：是将磁性光刻胶滴在盖玻片上，盖玻片固定于压电平台(12)上；软件控制系统驱动三维精密移动系统，进而使聚焦的激光光束在磁性光刻胶内逐点扫描，在磁性光刻胶内实现按照微结构模型的选择性固化，未固化部分经显影后，即获得所需的磁性微结构。

10.如权利要求9所述的磁遥控驱动微结构的制备方法，其特征在于：所述的显影是利用溶剂将液态光刻胶清洗掉，溶剂为丙酮、四氢呋喃、氯仿或甲苯。