一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法

本发明涉及的是一种纳米微结构领域的技术，具体是一种一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法。

背景技术：

1、硬膜软基有序褶皱结构是一种具有高度可弯曲性和可塑性的微纳米结构，由于其可以实现弯曲和形变，在可调谐光栅、柔性显示器、柔性电子、生物医学等领域具有多种应用。目前，主要通过浇筑法、预拉伸法、加热法、纳米压印等方法制备硬膜软基有序褶皱微纳结构。但是目前的制作方法仍存在一些缺点。浇筑法的生产周期长，生产成本高，精度有限，量产难度大。预拉伸和加热法存在的问题是，微纳褶皱结构中存在褶皱的有序性差、裂纹等缺陷。纳米压印制造有序褶皱结构的缺点包括：制造模板的成本高，模板寿命短，可制造材料有限，灵活性差。

技术实现思路

1、本发明针对现有精度有限、量产难度大、有序性差的不足，提出一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，通过环戊酮调整浓度，精确控制硬膜软基双层结构的褶皱参数，达到平行度高、无裂纹、有序性好、可重复性高的微纳褶皱结构。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明涉及一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，通过环戊酮稀释su8得到不同稀释比例的su8光刻胶后以三段式旋涂法旋涂至pdms基底上，经曝光加热后得到一维有序柔性微纳褶皱结构。

4、所述的一维有序是指：周期性波浪状图案。

5、所述的周期，优选为波长29.7μm，振幅1.243μm。

6、所述的不同稀释比例是指：利用环戊酮稀释su8光刻胶，将环戊酮溶液与su8光刻胶按不同的体积比进行振荡混合，形成均一溶液。

7、技术效果

8、本发明通过利用su8光刻胶负胶的性质(通过紫外光照射后，曝光部分高分子交联，进而硬度增大)，制备垂直度高、质量好的软硬相间隔的结构，创造良好的边界条件，再用加热和冷却的方式施加应力，制备出形貌高度有序的褶皱结构。本发明通过利用环戊酮稀释su8光刻胶，改变su8的浓度，进而改变褶皱结构的波长和幅值，使得制备出一种可控制褶皱特征参数的褶皱微纳米结构。本发明提供的su8光刻胶硬膜/软基体系的一维有序柔性微纳褶皱结构制备方法有效的消除了现有的硬膜软基褶皱微纳结构制造的常见缺陷如褶皱的有序性差、有裂纹等缺点。

技术特征：

1.一种一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征在于，通过环戊酮稀释su8得到不同稀释比例的su8光刻胶后以三段式旋涂法旋涂至pdms基底上，经曝光加热后得到一维有序柔性微纳褶皱结构。

2.根据权利要求1所述的一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征是，所述的一维有序是指：周期性波浪状图案。

3.根据权利要求2所述的一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征是，所述的周期性波浪状图案的波长为29.7μm，振幅为1.243μm。

4.根据权利要求1所述的一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征是，所述的不同稀释比例是指：利用环戊酮稀释su8光刻胶，将环戊酮溶液与su8光刻胶按不同的体积比进行振荡混合，形成均一溶液。

5.根据权利要求1-4中任一所述的一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征是，具体包括：

6.根据权利要求5所述的一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征是，所述的旋涂，使用旋涂仪以三段式旋涂法，以最大旋涂速度5000rpm，旋涂60秒钟，进行旋涂。

7.根据权利要求5所述的一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征是，所述的等离子清洗，使用等离子清洗仪，清洗20秒钟。

8.根据权利要求5所述的一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征是，所述条带状掩模版的间距和宽度均为400μm。

9.根据权利要求5所述的一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征是，所述紫外线曝光是使用波长为365nm的紫外线，曝光10秒钟，形成曝光区域与未曝光区域1：1的宽度比。

10.根据权利要求5所述的一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，其特征是，所述的加热是指：在110℃环境下，加热10分钟。

技术总结
一维有序柔性微纳可控制特征参数褶皱结构制备方法，通过环戊酮稀释SU8得到不同稀释比例的SU8光刻胶后以三段式旋涂法旋涂至PDMS基底上，经曝光加热后得到一维有序柔性微纳褶皱结构。本发明通过环戊酮调整浓度，精确控制硬膜软基双层结构的褶皱参数，达到平行度高、无裂纹、有序性好、可重复性高的微纳褶皱结构。

技术研发人员：董芷淇,叶境霖,何友浪,李修璇,胡开明,张文明
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16