[发明专利]一种通过微结构保护的疏水材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种通过微结构保护的疏水材料，其特征在于，所述通过微结构保护的疏水材料包括基底，所述基底的至少一个表面具备由多个微结构单元组成的微结构，所述多个微结构单元之间的空隙中和/或所述多个微结构单元中具有疏水填料。

2.根据权利要求1所述的通过微结构保护的疏水材料，其特征在于：

所述微结构单元为高于基底表面的微凸出体，多个不连续的微凸出体排列为阵列，或

所述微结构单元为低于基底表面的凹陷微腔，多个凹陷微腔排列为阵列，相邻的凹陷微腔之间的非凹陷部分相互连续。

3.根据权利要求2所述的通过微结构保护的疏水材料，其特征在于：

所述微凸出体的形状为选自由多棱锥、多棱台、圆锥、多棱柱、圆柱组成的组的一种或多种，或

所述凹陷微腔的形状为选自由倒多棱锥、倒多棱台、倒圆锥、多棱柱、圆柱组成的组的一种或多种。

4.根据权利要求2或3所述的通过微结构保护的疏水材料，其特征在于：

所述微凸出体的高度h满足1μm≤h≤1mm，或

所述凹陷微腔的深度h’满足1μm≤h’≤1mm。

5.根据权利要求3所述的通过微结构保护的疏水材料，其特征在于，当所述微结构单元的形状为多棱锥、倒多棱锥、多棱台、倒多棱台、圆锥或倒圆锥时，所述微结构单元的侧壁与基底平面之间的夹角α满足90°α160°。

6.根据权利要求3所述的通过微结构保护的疏水材料，其特征在于：

当所述微结构单元的形状为多棱锥、倒多棱锥、多棱台、倒多棱台或多棱柱时，所述微结构单元的底面边长a满足1μma2mm；或者

当所述微结构单元的形状为圆锥、倒圆锥或圆柱时，所述微结构单元的底面圆半径r满足0.5μmr1mm。

7.根据权利要求1至3任一项所述的通过微结构保护的疏水材料，其特征在于，相邻的所述微结构单元的底面边缘之间的最近距离b满足10nmb2mm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的通过微结构保护的疏水材料，其特征在于，所述基底由硅片、金属、玻璃、陶瓷或柔性高分子材料制成，所述疏水填料为全氟辛基三氯硅烷、聚四氟乙烯、全氟乙烯丙烯共聚物FEP、氟塑膜ETFE、氟硅聚合物、全氟聚醚聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氟化油WP140或氟化油AF160。

9.根据权利要求1至8任一项所述的通过微结构保护的疏水材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过光刻或微铣削在基底上直接制备由多个微结构单元组成的微结构，或者先制作模具，再通过冷/热压技术将图案转移至基底而间接制备由多个微结构单元组成的微结构；

通过气相沉积法、旋涂/喷涂法、蒸镀法或磁控溅射法，将疏水填料填充在微结构单元之间的空隙中和/或微结构单元中。

10.根据权利要求1至8任一项所述的通过微结构保护的疏水材料的用途，其特征在于，将所述通过微结构保护的疏水材料用作防水表面、防冰霜表面，防污染表面、流体减阻工件表面或防指纹表面。