[发明专利]一种仿生壁虎干胶及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201610966592.1 申请日: 2016-10-28
公开(公告)号: CN108017035A 公开(公告)日: 2018-05-11
发明(设计)人: 吴天准;袁丽芳;王智伟 申请(专利权)人: 中国科学院深圳先进技术研究院
主分类号: B81B1/00 分类号: B81B1/00;B81C1/00
代理公司: 广州三环专利商标代理有限公司 44202 代理人: 郝传鑫;熊永强
地址: 518055 广东省深圳*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 仿生 壁虎 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种仿生壁虎干胶,其特征在于,所述仿生壁虎干胶包括基底和设置在所述基底上的多个双重倒悬微纳米结构,其中,所述双重倒悬微纳米结构包括柱体和设置在柱体顶部的盖体,所述盖体边缘沿柱体方向延伸出凸起,所述柱体在竖直方向上的投影落入所述盖体在竖直方向上的投影范围内。

2.如权利要求1所述的仿生壁虎干胶,其特征在于,所述盖体边缘凸起的高度为3-7μm。

3.如权利要求2所述的仿生壁虎干胶,其特征在于,所述盖体边缘凸起部分的横断面为弧形。

4.如权利要求1~3任一所述的仿生壁虎干胶,其特征在于,所述盖体的尺寸为10-50μm,所述柱体的高度为20-30μm。

5.如权利要求4所述的仿生壁虎干胶,其特征在于,相邻各柱体之间的间距为20-80μm。

6.如权利要求5所述的仿生壁虎干胶,其特征在于,所述柱体为圆柱体、长方体或正方体。

7.如权利要求4所述的仿生壁虎干胶,其特征在于,所述盖体底部为圆形或方形。

8.一种如权利要求1~7任一所述仿生壁虎干胶的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

(1)制备微纳米结构:选一基板,将掩膜版上的微图案转移到所述硅基板上,在硅基板上进行刻蚀,获得负双重倒悬微纳米结构;

(2)表面疏水处理:对所述负双重倒悬微纳米结构的表面进行疏水处理,所述负双重倒悬微纳米结构的表面形成疏水薄膜;

(3)转印:将步骤(2)中疏水处理后的负双重倒悬微纳米结构转印至弹性体材料,经脱膜得到负双重倒悬微纳米结构的弹性体印章;

(4)表面疏水处理:将步骤(3)获得的负双重倒悬微纳米结构的弹性体印章的表面进行疏水处理,使所述负双重倒悬微纳米结构的弹性体印章的表面形成疏水薄膜;

(5)浇注:将可固化材料浇注到步骤(4)经表面疏水处理后的负双重倒悬微纳米结构的弹性体印章,经固化、脱膜,即得到具有多个双重倒悬微纳米结构的仿生壁虎干胶。

9.如权利要求8所述仿生壁虎干胶的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中刻蚀的工艺为气相刻蚀工艺或深层反应离子刻蚀工艺。

10.如权利要求9所述仿生壁虎干胶的制备方法,其特征在于,所述深层反应离子刻蚀工艺,具体包括:利用分时复用的工艺以C4F8和SF6气体交替进行等离子沉积和刻蚀,再通过高密度等离子体垂直轰击硅基板,从而各向异性地刻蚀硅基板。

11.如权利要求8所述仿生壁虎干胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述基板为表面具有热生长的二氧化硅薄膜的硅基板。

12.如权利要求8所述仿生壁虎干胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)中在进行表面疏水处理前,还包括将步骤(1)所得负双重倒悬微纳米结构基板的背面进行化学机械研磨的步骤。

13.如权利要求8所述仿生壁虎干胶的制备方法,其特征在于,步骤(2)和步骤(4)中进行表面疏水处理的方法,具体包括:

使用化学气相沉积工艺处理加热硅基板上的负双重倒悬微纳米结构的表面,负双重倒悬微纳米结构的各个方向使用等离子状态下的碳氟化合物气源均匀沉积,在负双重倒悬微纳米结构的表面形成具有疏水性的碳氟化合物薄膜;

或者,使用单分子自组装材料在负双重倒悬微纳米结构的表面进行自组装形成疏水性薄膜。

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