[发明专利]润湿性渐变的超亲和超亲-超疏气体铜箔及其制备方法及定位收集装置

说明书

本发明提供了两种铜箔，第一种为润湿性渐变的超亲气体铜箔，包括铜箔和硬脂酸薄膜，第二种为润湿性渐变的超亲‑超疏气体铜箔，在第一种铜箔的表面的边侧去除硬脂酸薄膜，还提供了制备方法，将铜箔清洗吹干后，将一侧垫高激光烧蚀微沟槽和微孔后浸泡在硬脂酸乙醇溶液中，得到第一种铜箔，边侧去除硬脂酸薄膜，得到的第二种铜箔用于水下气泡定位收集装置。该发明的第一种铜箔具有润湿性梯度，微孔开设在横向的微沟槽槽深较深的一端，沿横向微沟槽槽深减小的方向亲气性由强减弱，第二种铜箔具备超亲气体的区域和超疏气体的区域，具有较好的气泡排斥性和气泡吸附性，可用于水下气泡的定向收集，扩大收集范围的同时可以使收集装置简单轻便。

技术领域

本发明属于激光微纳米改性铜箔的技术领域，具体涉及一种润湿性渐变的超亲气体铜箔和超亲-超疏气体铜箔及其制备方法及水下气泡的定位收集装置。

背景技术

液体中的气泡在某些领域会带来诸多不利的影响，如微流体控制系统中的气泡，会增大流体间的流动损耗，降低流动速度，甚至会引起阻塞；静脉注射时，随注射液体进入人体血管中的气体会发生气体栓塞，引起心脏衰竭甚至导致死亡；电化学反应中，粘附在电极的气泡会影响电极与反应物之间的接触，使电化学反应效率降低；水下作业时，粘附在潜水镜上的气泡，会引起人视觉模糊；水下摄像时，粘附在镜头上的气泡会使摄像头模糊，从而导致图像的模糊；自然界中，水底或海底天然气的排放导致空气污染和资源的浪费。因此，在某些领域中需要将液体中或水中的气泡进行去除或收集，以减少气泡带来的不良影响以及对有用的气体加以收集利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种润湿性渐变的超亲气体铜箔和超亲-超疏气体铜箔，该发明的润湿性渐变的超亲气体铜箔具有润湿性渐变的梯度，润湿性渐变的超亲气体铜箔的亲气性也由强减弱，微孔开设在横向的微沟槽槽深较深的一端，本发明的润湿性渐变的超亲-超疏气体铜箔同时具备超亲气体的区域和超疏气体的区域，具有较好的气泡排斥性和气泡吸附性，可用于水下气泡的定向收集，扩大收集范围的同时可以使收集装置简单轻便。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种润湿性渐变的超亲气体铜箔，包括铜箔和设置在铜箔表面上的硬脂酸薄膜，所述铜箔的表面烧蚀有网格状的微沟槽，且铜箔的一端开设有多个呈阵列排布的微孔，所述微沟槽使铜箔的表面形成微纳米分层的粗糙表面，所述硬脂酸薄膜覆盖在所述粗糙表面上，所述微沟槽包括多个横向的微沟槽和多个纵向的微沟槽，所述横向的微沟槽和纵向的微沟槽的槽深度沿横向均逐渐加深，所述微孔开设在横向的微沟槽槽深较深的一端，沿横向微沟槽槽深减小的方向所述超亲气体铜箔的亲气性由强减弱。

优选地，所述微孔的直径为100μm～200μm，相邻微孔的间距为1mm；相邻微沟槽的间距均为70μm～100μm，所述粗糙表面的微纳米粒子的大小为20nm～500nm。

一种润湿性渐变的超亲-超疏气体铜箔,包括润湿性渐变的超亲气体铜箔，所述超亲气体铜箔的表面的边侧去除硬脂酸薄膜形成润湿性渐变的超亲-超疏气体铜箔。

本发明还提供了上述的润湿性渐变的超亲气体铜箔的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、将铜箔依次用乙醇溶液和蒸馏水清洗，然后用氮气吹干，将清洗吹干后的铜箔一侧垫高，激光从铜箔与水平面交接的一侧聚焦后向铜箔的另一侧逐行烧蚀，形成多个横向的微沟槽，然后再沿着垂直的方向逐列烧蚀，形成多个纵向的微沟槽，横向和纵向交叉形成网格状，沿着激光逐行烧蚀的方向，横向的微沟槽和纵向的微沟槽的槽深均逐渐减小，铜箔表面的粗糙度逐渐降低，激光烧蚀后的铜箔表面形成微纳米分层的粗糙表面，得到表面粗糙性渐变的铜箔；

步骤二、在步骤一得到的表面粗糙性渐变的铜箔的横向微沟槽槽深较深的一端激光烧蚀多个微孔，得到具有微孔的表面粗糙性渐变的铜箔；所述微孔呈阵列排布在铜箔上；