[发明专利]基于极端浸润界面的磁流体可控支撑微型平台及制作方法

权利要求书

1.基于极端浸润界面的磁流体可控支撑微型平台，其特征在于，包含PTFE板、磁铁阵列、水基磁流体和支撑板；

所述PTFE板的上表面为超疏水极端浸润界面，且PTFE板的上表面上均匀设有若干表面采用超亲水极端浸润界面的限位区域，形成亲疏水织构，用于限制水基磁流体液滴在PTFE板上的位置；

所述水基磁流体滴加在亲疏水织构的表面，使得水基磁流体液滴限制在限位区域；

所述磁铁阵列包含若干设置在PTFE板下、和所述限位区域一一对应的磁铁组；所述磁铁组包含若干依次层叠的、形状和其对应限位区域相同的磁铁，用于产生磁场对其对应限位区域上的水基磁流体液滴进行吸附使其更加稳定并产生支撑力；

所述支撑板设置在所述水基磁流体上，用于支撑外界物品。

2.基于权利要求1所述的基于极端浸润界面的磁流体可控支撑微型平台的制作方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1），采用微磨料射流加工技术，对PTFE板的上表面进行毛化处理，使得PTFE板上表面成为粗糙度Ra为预设的粗糙度阈值的粗糙表面；

步骤2），配置十七氟癸基三乙氧基硅烷水溶液，将毛化后的PTFE板常温浸泡后烘干，使得PTFE板的上表面成为超疏水表面；

步骤3），采用紫外激光雕刻技术，对PTFE板的超疏水表面进行加工，在PTFE的超疏水表面形成若干均匀分布的、表面为超亲水表面的限位区域，形成超疏水/超亲水的极端浸润界面；

步骤4），将水基磁流体滴加在亲疏水织构的表面，并在PTFE板下设置和限位区域一一对应的磁铁组，所述磁铁组包含若干依次层叠的、形状和其对应限位区域相同的磁铁，以产生磁场对限位区域上的水基磁流体液滴进行吸附使其更加稳定并产生支撑力；

步骤5），将支撑板设置在所述水基磁流体上。

3.根据权利要求2所述的基于极端浸润界面的磁流体可控支撑微型平台的制作方法，其特征在于，所述步骤1）中采用微磨料射流加工技术对PTFE板的上表面进行毛化处理的具体方法如下：

配置微磨料多相射流水溶液时，固体微磨料选用碳化硅颗粒，磨料质量分数为3 wt.%；

射流参数如下：喷射距离为15mm，喷射角度为70°，喷射压强为0.2MPa，均匀喷射加工3min。

4.根据权利要求2所述的基于极端浸润界面的磁流体可控支撑微型平台的制作方法，其特征在于，所述步骤1）中所述预设的粗糙度阈值为1.2mm。

5.根据权利要求2所述的基于极端浸润界面的磁流体可控支撑微型平台的制作方法，其特征在于，所述步骤1）采用如下步骤进行替换：

对PTFE板的上表面采用砂纸打磨抛光，使得PTFE板上表面成为粗糙度Ra为预设的粗糙度阈值的粗糙表面。

6.根据权利要求2所述的基于极端浸润界面的磁流体可控支撑微型平台的制作方法，其特征在于，所述步骤2）的详细步骤如下：

配置十七氟癸基三乙氧基硅烷水溶液，其质量分数为5 wt.%，将毛化后的PTFE基材常温浸泡30min后90℃烘干，使得PTFE板的上表面成为超疏水表面。

7.根据权利要求2所述的基于极端浸润界面的磁流体可控支撑微型平台的制作方法，其特征在于，所述步骤3）中采用紫外激光雕刻技术加工限位区域的详细步骤如下：

输出功率3 W，加工速度500mm/s，加工频率40KHz，脉冲宽度0.5ms，加工次数为3次。

8.基于极端浸润界面的磁流体可控支撑微型平台，其特征在于，包含PTFE板、磁铁阵列、油基磁流体和支撑板；

所述PTFE板的上表面为超疏油极端浸润界面，且PTFE板的上表面上均匀设有若干表面采用超亲油极端浸润界面的限位区域，形成亲疏油织构，用于限制油基磁流体液滴在PTFE板上的位置；

所述油基磁流体滴加在亲疏油织构的表面，使得油基磁流体液滴限制在限位区域；

所述磁铁阵列包含若干设置在PTFE板下、和所述限位区域一一对应的磁铁组；所述磁铁组包含若干依次层叠的、形状和其对应限位区域相同的磁铁，用于产生磁场对其对应限位区域上的油基磁流体液滴进行吸附使其更加稳定并产生支撑力；

所述支撑板设置在所述油基磁流体上，用于支撑外界物品。