[发明专利]一种长距离自发定向传输液滴的仿生结构及其加工方法

摘要

本发明涉及领域，特别是一种长距离自发定向传输液滴的仿生结构及其加工方法。所述仿生结构包括至少两个锥形柱；所述锥形柱首尾相连并同轴排列形成条状的锥形刺；所述锥形刺的多个锥形柱的顶角和长度，沿着所述锥形刺的顶尖到底面的方向逐渐增大。使得在所述锥形刺的尖端的液滴始终能自发的向所述锥形刺的非尖端移动，在液滴传输过程中拉普拉斯力在不同的锥形柱上逐渐变小，但在所述锥形刺整体上大小是不断变化的，能够保证液滴在所述锥形刺上始终自发的向指定方向传输。所述加工方法巧妙利用电解条件和移动关系，将细微的金属丝可快速加工成具有多个锥形柱组成的特殊形状，即可精准的控制加工精度，大大的提高了加工效率和加工精度。

主权项

1.一种自发定向传输液滴的仿生结构的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a：将金属丝原料拉直，依次使用无水乙醇、稀盐酸和去离子水进行超声清洗；洗净后，在干燥的氮气流中干燥；步骤b：将一定长度的金属丝固定在加工装置的精密Z轴直线伺服运动平台上，使金属丝的轴心线与Z轴直线伺服运动平台的运动方向平行；将加工装置的精密直流电源的正极与金属丝的一端连接，金属丝的另一端在Z轴直线伺服运动平台的驱动下，不断地在电解液中重复浸没和提出；其中，电解液成分为金属丝的可溶盐溶液，电解液的液面之下浸没着与精密直流电源的负极相连接的金属片；步骤c：测量金属丝最低端距离电解液的液面距离为h微米，需要加工得到的第一节锥形柱长度为S；开启精密直流电源和Z轴直线伺服运动平台，Z轴直线伺服运动平台驱动金属丝以V1速度向下运动h+S微米，并停留T1秒；步骤d：Z轴直线伺服运动平台驱动金属丝以V2毫米/分钟的速度向上运动h+S1微米，停留T2秒。然后，Z轴直线伺服运动平台重复上述向下和向上运动，往复共P次后，在金属丝的一端得到顶为α1的锥形柱；步骤e：经过上述步骤加工得到一节锥度柱后，在该锥度柱的表面涂覆保护液，涂覆的长度为该锥形柱的长度L1微米，使用热风吹干或自然风干固化；步骤f：固化完成后，重复进行上述步骤a至e的操作，加工下一节锥形柱；直至得到第n节锥形柱。