[发明专利]一种基于模板诱导龟裂效应的纳流道制备方法有效

专利信息
申请号: 201410608038.7 申请日: 2014-10-31
公开(公告)号: CN104326433A 公开(公告)日: 2015-02-04
发明(设计)人: 邓启凌;张满;史立芳;秦燕云;曹阿秀;庞辉 申请(专利权)人: 中国科学院光电技术研究所
主分类号: B81B1/00 分类号: B81B1/00;B01L3/00
代理公司: 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 代理人: 杨学明;孟卜娟
地址: 610209 *** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 模板 诱导 龟裂 效应 纳流道 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种基于模板诱导龟裂效应的纳流道制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤(1)、按照目标纳流道的分布,设计加工具有纳米微尖的图案化结构作为诱导龟裂效应发生的模板;

步骤(2)、选择抛光的基片作为纳流道的基底层,对表面进行丙酮超声清洗,采用旋涂工艺在基片表面涂覆上一层高体积收缩率的高分子聚合物材料;

步骤(3)、将诱导模板对准压印在聚合物材料膜层上,模板与聚合物材料保形接触,并放置在适当的固化环境下对聚合物材料进行固化;

步骤(4)、由于聚合物材料在固化交联时的体积收缩,微尖纳米结构作为龟裂的外部诱导点,当材料满足体积收缩力大于内部应力时,诱导聚合物材料在固化过程中发生龟裂效应,沿着微尖结构图案形成龟裂通道;

步骤(5)、通过调节材料性能、微尖结构、压力、固化条件因素,可以控制龟裂通道的宽度和深度,实现目标纳流道的制作。

2.根据权利要求1所述的一种基于模板诱导龟裂效应的纳流道制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的诱导模板的加工方法可以是光学曝光技术、电子束光刻技术、聚焦离子束光刻技术、结构复制技术、自主装技术;纳米结构可以是锥形、屋脊形、碗形纳米结构,微尖部分的特征尺寸为10纳米至100纳米。

3.根据权利要求1所述的一种基于模板诱导龟裂效应的纳流道制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中基片可以是硅、二氧化硅、聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯。

4.根据权利要求1所述的一种基于模板诱导龟裂效应的纳流道制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中高分子聚合物材料可以是具有高体积收缩率和硬度的紫外光固化材料、热塑性和热固性材料,体积收缩率为大于或等于5%,交联强度为大于或等于5GPa,膜层厚度为50纳米至200纳米。

5.根据权利要求1所述的一种基于模板诱导龟裂效应的纳流道制备方法,其特征在于:所述步骤的(3)中的保形接触是指模板与聚合物材料紧密贴合,中间无气泡和灰尘,若压印模板为硬模板,需要外界提供一定压力。

6.根据权利要求1所述的一种基于模板诱导龟裂效应的纳流道制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中的适当的固化环境是紫外光照射或高温高压条件。

7.根据权利要求1所述的一种基于模板诱导龟裂效应的纳流道制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中可以制作的纳流道的宽度为10纳米至100纳米,深度为10纳米至200纳米。

8.根据权利要求1所述的一种基于模板诱导龟裂效应的纳流道制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中的纳流道可以通过刻蚀工艺传递到基底材料上,制备出不同材质的纳流道,刻蚀传递工艺可以是干法刻蚀和湿法腐蚀。

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