[发明专利]一种基于空气模法的近圆柱面微凹槽阵列表面制备方法

权利要求书

1.一种用于制备近圆柱面微凹槽阵列表面的基于辅助平板预铺展的空气模法，其特征在于按照下述步骤进行：

(1)制备出具有微凹槽阵列的表面；再在一辅助平板上均匀地铺展一层待成形的液态聚合物薄膜；在微凹槽阵列表面的空白处放置间隙块；

(2)将铺展有液态聚合物薄膜的辅助平板放置于微凹槽阵列表面上的间隙块上，保持该状态送入真空干燥箱；

(3)根据设计的压强值设置真空干燥箱压强，进而加热固化聚合物材料，分离表面从而实现近圆柱面微凹槽阵列表面的制备；

上述方法步骤(1)中，需要首先制备出具有微凹槽阵列的表面，可通过传统的微加工方法如激光直写加工方法制备，采用的激光光斑直径在5微米～100微米之间，扫描时激光光斑的搭接率在30％～90％之间，对待加工的凹槽区域实现面扫描，扫描次数在5次～20次之间，制备的微凹槽深度大于微凹槽宽度。

2.根据权利要求所述的一种用于制备近圆柱面微凹槽阵列表面的基于辅助平板预铺展的空气模法，其特征在于步骤(1)中，在一辅助平板上均匀地铺展一层待成形的液态聚合物薄膜是：将液态聚合物材料PDMS(聚二甲聚硅氧烷)滴放于一辅助平板上并使液态聚合物自由铺展到所需的厚度，自由铺展时间在10s～300s之间，形成厚度范围为50～1500μm液态聚合物薄膜，液态聚合物薄膜铺展面积能够完全覆盖微凹槽阵列表面。

3.根据权利要求所述的一种用于制备近圆柱面微凹槽阵列表面的基于辅助平板预铺展的空气模法，其特征在于步骤(1)中，在微凹槽阵列表面的空白处放置间隙块是：准备厚度比液态聚合物薄膜厚度小10～50μm的间隙块3块，间隙块长宽范围在1×1mm到5×5mm之间，将三块间隙块放置于靠近微凹槽阵列表面边缘的空白处，且三块间隙块分散放置，间隙块间的连线形成锐角三角形。

4.根据权利要求所述的一种用于制备近圆柱面微凹槽阵列表面的基于辅助平板预铺展的空气模法，其特征在于步骤(2)中，将铺展有液态聚合物薄膜的辅助平板放置于微凹槽阵列表面上的间隙块上，保持该状态送入真空干燥箱是：将铺展有液态聚合物薄膜的辅助平板放置于微凹槽阵列表面上的间隙块上，使液态聚合物与微凹槽阵列表面接触，实现微凹槽内的气体的液封，并在后续操作过程中保持微凹槽阵列表面水平，以限制液态聚合物薄膜的流动，保持这种液态聚合物薄膜与微凹槽阵列表面间的的充分接触和水平状态，送入真空干燥箱以备处理。

5.根据权利要求所述的一种用于制备近圆柱面微凹槽阵列表面的基于辅助平板预铺展的空气模法，其特征在于步骤(2)中，根据设计的压强值设置真空干燥箱压强，进而加热固化聚合物材料，分离表面从而实现微圆柱面凹槽阵列表面的制备是：根据设计的近圆柱面微凹槽曲率半径r，计算出真空干燥箱压强P＝P₀-σ/r，其中P₀为大气压强，σ为液态成形聚合物表面张力，对真空干燥箱抽真空至计算的压强值P；调节温度至60℃保温2小时使成形聚合物薄膜固化；待固化过程结束后自然冷却，从微凹槽模板和辅助平板间分离出制备的固化薄膜即为近圆柱面微凹槽阵列表面。