[发明专利]一种基于花生叶表面仿生制备超疏水高粘附性金属表面的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属基材表面处理领域，具体涉及一种基于花生叶表面仿生制备超疏水高粘附性金属表面的方法。

背景技术

随着人类科学技术的不断进步和发展，人类所研究的对象和客体从宏观的物体不断向着微观、微区发展，传统意义上的宏观的、大规模的、大范围的研究既存在资源上的浪费，也使得研究的周期放慢拖长，从而对微区领域的研究不断的代替着在宏观领域中的研究，然而就目前现有的机械加工手段很难满足微区中液滴的转移和微区的各种化学、物理、生物反应，因此，微区中液滴的转移是目前研究的热点领域之一。H.Linke等利用Leidenfrost效应通过改变接触面的温度差来实现液滴的转移，但其过程中液滴损失较大，且转移过程不宜控制；BinSu等通过加工疏水性机械手的方法实现了液滴的抓取，但其制作方法和操作过程都十分繁琐等等。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于花生叶表面仿生制备超疏水高粘附性金属表面的方法，可以实现微液滴的无损失抓取，具有操作简单、耗费时间少、成本低、重复性好等优点。

本发明提出一种基于花生叶表面仿生制备超疏水高粘附性金属表面的方法，其特征在于：具体包括几个步骤：

(1)金属基底的预处理：将片状金属基底浸入去离子水中，然后超声清洗机，取出吹干备用；

(2)晶体生长溶液的配制：晶体生长溶液为磷酸和过氧化氢的混合溶液，用去离子水作溶剂，磷酸的浓度为0.05mol/L～0.075mol/L，过氧化氢的浓度为0.05mol/L～0.075mol/L；

(3)将步骤(1)处理过的金属基底浸入步骤(2)配制好的晶体生长溶液中，在20℃～30℃的温度下静置1～4天后取出，用去离子水反复冲洗金属基底，取出吹干备用；

(4)将步骤(3)处理好的金属基底放入聚全氟烷基硅氧烷-乙醇的混合溶液中浸泡24小时以上；

(5)将经过聚全氟烷基硅氧烷-乙醇的混合溶液中浸泡后的金属基底用无水乙醇反复冲洗后放入80℃～110℃的烘箱中干燥1～4小时，在铜箔表面得到一层聚全氟烷基硅氧烷的薄膜，实现金属基底超疏水表面的制备。

本发明具有的优点在于：

1、本发明提出的一种基于花生叶表面仿生制备超疏水高粘附性金属表面的方法，制备的超疏水高粘附性金属具有较高的稳定性，能在数月内仍能保持稳定的性能，用于无损失转移贵重的、有腐蚀性的、有危害性的液滴，制造生物微量溶液移液管，可广泛应用于科研、医学、生物等重要领域；

2、本发明提出的一种基于花生叶表面仿生制备超疏水高粘附性金属表面的方法，由于金属具有良好的导电、导热性以及较好的力学强度性能，至今仍然是最重要的结构材料，本发明首次通过在金属表面仿生构筑类似花生叶表面的结构，通过用化学试剂修饰的方法，实现金属表面的超疏水和高粘附性，在工程、医药、生物、机械制造等有广泛的应用前景。

附图说明

图1：本发明提出的一种基于花生叶表面仿生制备超疏水高粘附性金属表面的方法的流程图；

图2为花生叶的低倍电镜照片(SEM)；

图3为采用本发明方法处理后得到的超疏水高粘附性金属表面(铜箔)的低倍电镜照片(SEM)；

图4为花生叶的高倍电镜照片(SEM)；

图5为采用本发明方法处理后得到的超疏水高粘附性金属表面(铜箔)的高倍电镜照片(SEM)；

图6为未采用本发明方法进行处理的铜箔的接触角示意图；

图7为采用本发明方法处理后的铜箔的接触角示意图；

图8为采用本发明方法处理后的铜箔的粘附力测试图；

图9为采用本发明方法处理后的铜箔无损失抓取微液滴开始时的图片；

图10为采用本发明方法处理后的铜箔无损失抓取微液滴正在进行抓取的图片；

图11为采用本发明方法处理后的铜箔无损失抓取微液滴完成抓取的图片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来具体地说明本发明的一种基于花生叶表面仿生制备超疏水高粘附性金属表面的方法。

本发明提出一种基于花生叶表面仿生制备超疏水高粘附性金属表面的方法，如图1所示，具体包括几个步骤：