[发明专利]一种柔性梯度应变薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性梯度应变薄膜，包括柔性衬底和在衬底表面具有周期性纹波结构的硅薄膜，其特征在于，所述硅薄膜图形为两个关于上底边对称的等腰梯形，且所述两个等腰梯形具有同一上底边，其中，等腰梯形中较短的底边定义为上底边，较长的底边定义为下底边。

2.如权利要求1所述柔性梯度应变薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.在SOI衬底上通过光刻和等离子体干法刻蚀相结合，在SOI顶层硅表面制备两个关于上底边对称的等腰梯形图案，且所述两个等腰梯形具有同一上底边；

步骤2.将具有图形结构的顶层硅薄膜转移至PDMS印章上；

步骤3.制备PDMS衬底，并对衬底进行紫外光照预处理，然后对其进行预拉伸处理；

步骤4.将PDMS印章上的顶层硅薄膜转移至步骤3预拉伸处理后的PDMS衬底上，释放预拉伸，得到所需具有柔性梯度应变薄膜。

3.如权利要求2所述柔性梯度应变薄膜的制备方法，其特征在于，等腰梯形图案的上底边与下底边的长度比值为0.3～0.6，上底边与高的长度比值为0.1～0.2。

4.如权利要求2所述柔性梯度应变薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1所述顶层硅的厚度为200～500nm。

5.如权利要求2所述柔性梯度应变薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3所述预拉伸处理为：小于5％的预拉伸量通过热膨胀法获得，大于5％的预拉伸量通过拉伸夹具获得。

6.如权利要求5所述柔性梯度应变薄膜的制备方法，其特征在于，所述热膨胀法具体为将薄膜加热至110～180℃，加热至110℃得到2.79％的预拉伸，130℃得到3.56％的预拉伸。

7.一种如权利要求1所述柔性梯度应变薄膜的调控方法，具体为：改变预拉伸量，对波纹结构的波长和振幅进行调控，预拉伸越大，波长越小，振幅越大，应变也越大。