[发明专利]一种制备三维微弧面异形结构的方法

说明书

本发明涉及三维微结构技术领域，具体涉及一种制备三维微弧面异形结构的方法。本发明在平面基底的单面涂覆填充介质后进行预固化，在所述平面基底的单面形成填充介质层；将微孔阵列模板压盖在所述填充介质层上，进行固化后脱模，得到三维微弧面异形结构。本发明通过将微孔阵列模板压盖在预固化后形成的填充介质层上，基于微毛细作用，利用来自微孔阵列模板中微孔侧壁的毛细力，使填充介质层的上表面出现下凹，从而实现三维微弧面异形结构的制备。本发明提供的方法具有效率高、成本低、流程简单的优点，不需要特定的设备与材料，同时可以根据需要调节三维微弧面异形结构的高度、形状，能够实现多种异形表面结构的制备。

技术领域

本发明涉及三维微结构技术领域，具体涉及一种制备三维微弧面异形结构的方法。

背景技术

现今，三维微结构可以实现强湿摩擦、强干摩擦、单面防污等诸多效果，在强粘附单面、水下防污涂层以及强摩擦轮胎等领域都有很好的应用前景。传统的三维微结构加工方法如立体光刻技术、飞秒激光直写技术等，即使加工小面积的简单三维图案，都需要复杂的工艺流程、昂贵的设备以及长时间的加工才能实现。因此，如何简单地获得三维微结构成为研究者们亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备三维微弧面异形结构的方法，本发明提供的方法具有效率高、成本低、流程简单的优点，不需要特定的设备与材料，同时可以根据需要调节三维结构的高度、形状，能够实现多种异形表面结构的制备。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种制备三维微弧面异形结构的方法，包括以下步骤：

在平面基底的单面涂覆填充介质后进行预固化，在所述平面基底的单面形成填充介质层；

将微孔阵列模板压盖在所述填充介质层上，进行固化后脱模，得到三维微弧面异形结构。

优选地，所述平面基底包括玻璃、硅片或二氧化硅片。

优选地，所述微孔阵列模板中的微孔包括一级微圆柱孔、一级微方形柱孔、一级微五角星柱孔、一级微六棱柱孔、一级带沿微圆柱孔、一级带沿微六棱柱孔、二级微圆柱-微圆柱孔、二级微六棱柱-微六棱柱孔或二级微六棱柱-微圆柱孔。

优选地，所述微孔阵列模板的材质包括硅、金属或柔性聚合物材料。

优选地，所述金属包括铝或铜。

优选地，所述柔性聚合物材料包括聚二甲基硅氧烷、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物或环氧树脂。

优选地，所述填充介质包括柔性聚合物材料。

优选地，所述柔性聚合物材料包括聚二甲基硅氧烷、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物或环氧树脂。

优选地，所述预固化的温度为20～120℃，时间≤90s。

优选地，所述固化的温度为20～120℃，时间为5～15min。

本发明提供了一种制备三维微弧面异形结构的方法，包括以下步骤：在平面基底的单面涂覆填充介质后进行预固化，在所述平面基底的单面形成填充介质层；将微孔阵列模板压盖在所述填充介质层上，进行固化后脱模，得到三维微弧面异形结构。本发明通过将微孔阵列模板压盖在预固化后形成的填充介质层上，基于微毛细作用，利用来自微孔阵列模板中微孔侧壁的毛细力，使填充介质层的上表面出现下凹，从而实现三维微弧面异形结构的制备。本发明提供的方法具有效率高、成本低、流程简单的优点，不需要特定的设备与材料，同时可以根据需要调节三维结构的高度、形状，能够实现多种异形表面结构的制备。

附图说明

图1为实施例1制备一级微圆柱弧面异形结构的流程图；

图2为实施例2制备一级带沿微圆柱弧面异形结构的流程图；