[发明专利]一种具有双重特性的柔性Janus多孔表面的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种具有双重特性的柔性Janus多孔表面的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一，制备柔性PDMS薄膜；

具体为：

步骤101，以10:1的质量比称取PDMS预聚物与交联剂，连续搅拌10min使其混合均匀，混合后密度为1.04 g/mL；

步骤102，将混合后的PDMS预聚物与交联剂倒入底部贴好砂纸的培养皿中，制备出厚度为0.5 mm的充满气泡的混合物；

步骤103，将充满气泡的混合物水平放置于真空干燥器中，常温下抽真空30 min至气泡完全消失，然后水平密闭放置24 h；

步骤104，将消除气泡的混合物水平放置于电热恒温鼓风干燥箱中，于70 ℃环境中加热固化2 h，常温冷却后将砂纸剥离，获得一侧粗糙、另一侧光滑的柔性PDMS薄膜；

步骤二，将柔性PDMS薄膜粗糙面朝上、光滑面朝下固定在二维程控点胶机上，在点胶机的移动机械臂上安装好倒角空心针头，对柔性PDMS薄膜的粗糙面进行机械打孔，获得一侧为粗糙-大孔径结构、另一侧为光滑-小孔径结构的具备结构梯度的柔性PDMS薄膜；

步骤三，通过仿贻贝多巴胺黏附修饰的方法，对具备结构梯度的柔性PDMS薄膜进行超疏气改性处理，得到具有单向导通和储存功能的双重特性的柔性Janus多孔表面材料；

所述的超疏气改性处理的过程具体为：

首先，按照1ml: 0.002g的比例向氨基丁三醇-盐酸缓冲溶液中加入多巴胺，标记为溶液1；按照1ml: 0.03g的比例向无水乙醇中添加正硅酸乙酯，标记为溶液2；

然后，将具备结构梯度的柔性PDMS薄膜的光滑-小孔径侧固定于烧杯壁上，将溶液1与溶液2按照体积比5:1的比例混合均匀并倒入烧杯中，室温下混合搅拌反应6小时，粗糙-大孔径侧进行超疏气反应，得到柔性Janus多孔表面材料。

2.如权利要求1所述的一种具有双重特性的柔性Janus多孔表面的制备方法，其特征在于，所述的柔性PDMS薄膜剥离砂纸的一侧为粗糙面，另外一侧为光滑面。

3.如权利要求1所述的一种具有双重特性的柔性Janus多孔表面的制备方法，其特征在于，所述的倒角空心针头的倒角为30°。

4.如权利要求1所述的一种具有双重特性的柔性Janus多孔表面的制备方法，其特征在于，所述的氨基丁三醇-盐酸缓冲溶液的pH值为8.5。

5.根据权利要求1所述的一种具有双重特性的柔性Janus多孔表面的制备方法得到的柔性Janus多孔表面材料，其特征在于，所述的柔性Janus多孔表面材料的结构为：一侧为超疏气-大孔径、另一侧为亲气-小孔径；且柔性Janus多孔表面材料具有双重特性，双重特性分别为气泡单向导通功能和储气功能。

6.根据权利要求5所述的柔性Janus多孔表面材料的应用方法，其特征在于，具体应用如下：

1）气泡单向导通操作：

将制备完成的柔性Janus多孔表面材料固定于水下，向超疏气-大孔径侧注射气泡，能够在1s内实现气泡从超疏气-大孔径侧到亲气-小孔径侧的单向导通；

2）水下储气操作：

将制备完成的柔性Janus多孔表面材料固定于水下，并在亲气-小孔径侧固定好圆柱石英管，向超疏气-大孔径侧注射气泡，有气体柱存储在固体石英管内，实现气泡在水下的储存。