[发明专利]具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面及制备方法

权利要求书

1.一种具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤： 步骤1、采用激光刻蚀法或阳极氧化法在合金表面制备微米尺度的微孔群； 

步骤2、 多孔合金羟基化预处理；

步骤3、多孔合金硅烷化处理；

步骤4、多孔合金光敏处理；

步骤5、接枝聚合物分子刷；

步骤6、清洗并干燥。

2.根据权利要求1所述的具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面的制备方法，其特征在于步骤1中所述的采用激光刻蚀法制备的微孔孔径为100-500μm，深度为10-80μm，微孔面积密度为1-20%，所述的合金包括钛合金、钴基合金或不锈钢。

3.根据权利要求1所述的具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面的制备方法，其特征在于步骤2中所述的羟基化处理为所述多孔合金在H₂O蒸汽等离子体、O₂等离子体或紫外光中预处理5-30min。

4.根据权利要求1所述的具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面的制备方法，其特征在于步骤3中所述硅烷化处理为所述多孔合金在1-20%硅烷偶联剂中静置2-24h。

5.根据权利要求1或4所述的具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面的制备方法，其特征在于所述的硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧丙基三氧甲基硅烷或氨基丙基三乙氧基硅烷。

6.根据权利要求1所述的具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面的制备方法，其特征在于步骤4中所述的光敏剂为二苯甲酮，其摩尔浓度为0.01-2mol/L，光敏处理时间为30-180s。

7.根据权利要求1所述的具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面的制备方法，其特征在于步骤5中所述的接枝单体为乙烯基吡咯烷酮、N，N-二甲基-N-（甲基丙烯酰氧乙基）氨基丙磺酸内盐、N,N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙烷磺酸内盐或2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱，所述的单体浓度为0.05-10mol/L，所述的接枝方式为紫外光引发，所述的接枝时间为10-60min。

8.一种具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面，其特征在于所述的结构表面按以下步骤制成：

步骤a、采用激光刻蚀法或阳极氧化法在合金表面制备微米尺度的微孔群； 

步骤b、 多孔合金羟基化预处理；

步骤c、多孔合金硅烷化处理；

步骤d、多孔合金光敏处理；

步骤e、接枝聚合物分子刷；

步骤f、清洗并干燥。

9.根据权利要求8所述的具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面，其特征在于步骤a中采用激光刻蚀法制备的微孔孔径为100-500μm，深度为10-80μm，微孔面积密度为1-20%，所述的合金包括钛合金、钴基合金或不锈钢，步骤b中所述的羟基化处理为在H₂O蒸汽等离子体、O₂等离子体或紫外光中预处理5-30min，步骤c中所述硅烷化处理为在1-20%硅烷偶联剂中静置2-24h，步骤d中所述的光敏剂为二苯甲酮，其摩尔浓度为0.01-2mol/L，光敏处理时间为30-180s，步骤e中所述的接枝单体为乙烯基吡咯烷酮、N，N-二甲基-N-（甲基丙烯酰氧乙基）氨基丙磺酸内盐、N,N-二甲基-N-甲基丙烯酰胺基丙基-N,N-二甲基-N-丙烷磺酸内盐或2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱，所述的单体浓度为0.05-10mol/L，所述的接枝方式为紫外光引发，所述的接枝时间为10-60min。

10.根据权利要求8或9所述的.具有优异生物摩擦学性能的仿生多尺度结构表面，其特征在于所述的硅烷偶联剂为甲基丙烯酰氧丙基三氧甲基硅烷或氨基丙基三乙氧基硅烷。