一种基于液滴溶解制备表面微纳米凹痕的方法与流程

1.本发明涉及微纳结构制备技术，特指一种应用微纳米液滴溶解聚合物薄膜制备表面微纳米凹痕的技术方法和工艺过程。背景技术：2.表面微纳米凹痕结构在微流体控制、光学材料、组织工程材料和微电子器件制备等方面具有广阔的应用前景。3.目前已有多种方法用于制备表面微纳米级凹痕结构，如模板法、化学刻蚀法和溶胶凝胶法。模板合成法是将具有纳米结构、形状容易控制的物质作为模板，如胶体颗粒，微球、油微滴等，通过物理或化学的方法将其沉积到模板的表面而后移去模板，得到具有模板规范形貌与尺寸的纳米材料过程。化学刻蚀法则是按照掩模图案对材料表面进行选择性腐蚀或剥离的技术，包括化学刻蚀、激光刻蚀、光电子束刻蚀和胶体刻蚀。溶胶凝胶法是根据胶体的化学反应原理，选择合适的化合物作为反应前驱体，经过一系列水解、缩合化学反应和干燥煅烧等物理处理后，制备各种表面微纳米膜结构。4.综上所述，化学刻蚀法和溶胶凝胶法都需要专用设备才能完成凹坑的制备，模板法制备凹坑简单，但其专业性强，操作复杂，制备条件相对严格，需要专业人员才能完成凹坑制备。基于液滴溶解制备纳米级凹痕，只需将配制好的含有微纳液滴的混合液直接滴加在基底表面，无需额外的操作，便可自行生成微纳米凹痕。技术实现要素：5.本发明的目的在于针对上述现有表面微纳米凹痕制备方法的不足，提出一种基于液滴溶解的表面微纳米凹痕制备方法和工艺过程，实现操作简单、成本低廉、高效的微纳米级凹痕制备。6.为实现上述目的，本发明包括：提供一种基于液滴溶解的表面微纳米凹痕制备方法，首先将甲苯溶液加入到去离子水溶液中，由于甲苯在水中的溶解率极低，伴随超声振荡，所述混合液(2)中的甲苯会以微纳米液滴的形式析出生成；将然后取一滴上述含有甲苯液滴的混合液加(2)在涂有聚苯乙烯薄膜的基底(1) 上，此时混合液中的微纳甲苯液滴(3)会对基底(2)进行溶解，并作为模板在基底(1)表面生成微纳米级凹痕(4)，浸没一段时间后，待移除混合液，用大量去离子水清洗，后用氮气吹干，将会在聚苯乙烯薄膜表面得到众多微纳米凹痕结构(4)。7.进一步的，所述基底(1)为亲水的玻璃或硅片。8.进一步的，通过联合调控所述混合液中甲苯的浓度、基底表面聚苯乙烯薄膜厚度及液滴浸没基底(1)的时间，能够控制最终生成的所述微纳米凹痕(4)的尺寸及密度。附图说明9.图1为本发明的微纳米凹痕制备过程示意图10.图2为本发明制备的微纳米甲苯液滴的原子力显微镜扫描样本11.图3为本发明制备的微纳米凹痕的原子力显微镜扫描样本；具体实施方式12.为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本发明作进一步详细描述。13.本发明基于液滴溶解制备表面微纳米凹痕，实现了简单、快速低成本制备微纳米凹痕，整个制备过程如图 1所示，制备过程包括以下几个步骤：14.步骤1：配置甲苯液滴混合溶液，按照特定比例将甲苯溶液混合到去离子水溶液中，同时伴随超声振荡，此时由于甲苯在水的溶解度极低，此时部分甲苯溶液会析出生成微纳米甲苯液滴；15.步骤二：如图1(a)所示，取一块基底(1)，在所述基底上旋涂一层聚苯乙烯薄膜，所述基底(1)为透明的玻璃或者不透明的硅片；16.步骤三：如图1(b)所示，取一滴所述的含有甲苯液滴的混合液(2)加在基底上。部分所述微纳米甲苯液滴(3)会落到所述基底(1)表面，如图2所示，并开始溶解所述聚苯乙烯薄膜；17.步骤四：如图1(c)所示，将所述基底(1)上的混合液(2)移除，用大量去离子水清洗，后用氮气吹干，即可得到成型的微纳米凹痕(4)，如图3所示。18.以上实施过程仅用于说明本发明，而并非用于限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修饰和改动，因此所有等通的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应视权利要求书范围规定。