[发明专利]一种聚合物微纤维结构的制备方法及应用

说明书

本发明提供的聚合物微纤维结构的制备方法，通过在光刻胶胶膜上制备孔形光刻胶掩模，在所述孔形光刻胶掩模上制备微纤维阵列槽形，在所述微纤维阵列槽形内填充聚合物，并对填充聚合物后的所述微纤维阵列槽形进行处理，获取聚合物微纤维结构，本发明提供的聚合物微纤维结构的制备方法，工艺简单，制备得到的聚合物微纤维结构基于仿生范德华力，能够实现对诸如生物芯片、生物薄膜、DUV/EUV镜片等易损伤、难抓取的异形结构物、脆性物进行“零损伤”抓取。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，特别涉及一种聚合物微纤维结构的制备方法及其应用。

背景技术

我国是工业机器人应用大国，对工业机器人的需求量极其巨大，在汽车制造、药业等领域每年均有3000万—4000万市场。然而，这些传统工业机器人的抓取机构多为硬抓取，在例如生物芯片、生物薄膜、DUV/EUV镜片等易损伤、难抓取的异形结构物、脆性物进行抓取时难以应对，每年造成的直接经济损失达到5000万左右。若仍采用优化机械结构设计的方法提高其自适应能力，将会导致机器人的复杂度和成本大大增加，且不能实现对此类产品的“零损伤”抓取。如何实现对诸如生物芯片、生物薄膜、DUV/EUV镜片等易损伤、难抓取的异形结构物、脆性物进行“零损伤”抓取，对提升现有产业科技创新能力以及发展战略性新兴产业具有重要意义。

发明内容

有鉴如此，有必要针对现有技术存在的缺陷，提供一种能够实现“零抓伤”的聚合物微纤维结构的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种聚合物微纤维结构的制备方法，包括下述步骤：

在光刻胶胶膜上制备孔形光刻胶掩模；

在所述孔形光刻胶掩模上制备微纤维阵列槽形；

在所述微纤维阵列槽形内填充聚合物，并对填充聚合物后的所述微纤维阵列槽形进行处理，获取聚合物微纤维结构。

在一些较佳的实施例中，在光刻胶胶膜上制备孔形光刻胶掩模的步骤中，具体包括下述步骤：

提供一硅衬底，所述硅衬底包括硅基底及氧化层，所述硅基底包括顶层硅及底层硅，所述氧化层设置于所述顶层硅及底层硅之间；

在所述硅衬底的顶层硅的部分位置涂覆有光刻胶；

利用紫外掩模板接触式曝光对已涂覆光刻胶的位置进行曝光处理；

利用碱性显影液对曝光后光刻胶进行显影处理，获得孔形光刻胶掩模。

在一些较佳的实施例中，在进行在所述硅衬底的顶层硅的部分位置涂覆有光刻胶的步骤之前还包括下述步骤：

对所述硅衬底进行清洗、前烘、匀胶、后烘处理。

在一些较佳的实施例中，在所述孔形光刻胶掩模制备微纤维阵列槽形的步骤中，具体包括下述步骤：

利用所述硅衬底在酸性溶液中所体现的各向同性刻蚀特点在所述孔形光刻胶掩模上制备碗装槽形；

利用反应离子束深刻蚀技术对所述硅衬底进行高深宽比槽形的制备，得到所述微纤维阵列槽形。

在一些较佳的实施例中，在所述微纤维阵列槽形内填充聚合物，并对填充聚合物后的所述微纤维阵列槽形进行处理，获取聚合物微纤维结构，具体包括下述步骤：

将ST-1060环氧树脂胶聚合物填充至已所述微纤维槽形内；

通过XeF2干法刻蚀去除所述硅衬底的底层硅；

利用缓冲液对所述硅衬底的氧化层进行刻蚀；

利用XeF2干法刻蚀去除所述硅衬底的顶层硅，得到环氧树脂胶聚合物微纤维阵列。