【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及微機電，具體涉及一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法及聚合物納米噴針。
技術介紹
1、電液動力射流打印技術是一種無需掩膜可直接獲得所需材料沉積到目標基底上的增材制造技術。該技術采用電場力驅動墨水流經噴針并產生射流，其射流直徑遠小于噴針內徑。因此，電液動力射流打印具有尺度效應，如何進一步縮小噴針內徑提高打印分辨率是目前亟待解決的關鍵問題。
2、目前，納米通道制備技術多采用電子束曝光、離子束直寫、激光直寫方法等，具有極高的制造精度。但以上方法均依賴于昂貴的加工設備和無塵環境，成本高且具有串行耗時的加工特點。
3、綜上所述，如何低成本、高效率制造納米噴針依舊是個難題。
技術實現思路
1、本專利技術克服了現有技術的不足，提供了一種工藝簡單、效率高、低成本、易實現的基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法及聚合物納米噴針，采用彎曲拉伸法使微米噴針應力集中處發生納米裂紋，生成納米溝道，從而獲得聚合物納米噴針。
2、為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案為：一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，包括以下步驟：
3、步驟1，制備聚合物納米噴針底板和聚合物噴針蓋板，進入步驟2；
4、所述聚合物納米噴針底板的制備方法包括以下步驟：
5、步驟a1，獲取柔性基底，并放置在支撐基底上，隨后在柔性基底的外表面旋涂一層光刻膠，作為噴針底板基材；
6、步驟a2，將步驟a1中旋涂有光刻膠的噴針底板基材放置在熱板上
7、步驟a3，將經過步驟a2處理的旋涂有光刻膠的噴針底板基材放置在光刻機上，將噴針掩模版放置在噴針底板基材上的光刻膠上方進行紫外光光刻，光刻后進行后烘、顯影，在噴針底板基材的光刻膠上獲得噴針微米結構；
8、步驟a4，去除經過步驟a3處理后的噴針底板基材的支撐基底，將柔性基底兩端對合進行彎曲，曲率半徑達1~3mm，光刻膠上發生納米裂紋，所述納米裂紋是在噴針微米通道末端至噴針端口之間的光刻膠發生納米裂紋之間的光刻膠發生納米裂紋，即獲得聚合物納米噴針底板；
9、所述聚合物噴針蓋板的制備方法包括以下步驟：
10、步驟b1，獲取柔性基底，并對柔性基底進行氧等離子體處理；
11、步驟b2，在經過步驟b1處理后的柔性基底上旋涂光刻膠，并進行階梯烘，制造為聚合物噴針蓋板；
12、步驟2，分別對聚合物納米噴針底板和聚合物噴針蓋板進行氧等離子體處理，進入步驟3；
13、步驟3，將經過步驟2處理后的聚合物納米噴針和聚合物噴針蓋板進行熱壓鍵合，獲得聚合物納米噴針鍵合體，進入步驟4；
14、步驟4，通過蓋板掩模版對聚合物納米噴針鍵合體的聚合物噴針蓋板一側進行紫外曝光，再依次對聚合物納米噴針鍵合體進行后烘、顯影，在聚合物納米噴針鍵合體的噴針蓋板一側獲得噴針儲液池，進入步驟5；
15、步驟5，對經過步驟4處理后的聚合物納米噴針鍵合體進行干燥處理，并放置熱板上進行堅膜；進入步驟6；
16、步驟6，對步驟5處理后的聚合物納米噴針鍵合體進行排廢修整，獲得完整的聚合物納米噴針。
17、本專利技術一個優選的實施方案中，步驟a1中，光刻膠的旋涂轉速為低速轉速600~900rpm，旋涂時間6~9s，高速轉速3000~5000rpm，旋涂時間20~30s；
18、步驟a2中，所述階梯烘是放置在65~85℃的水平熱板上階梯烘；
19、步驟a3中，紫外光刻的曝光時間為4~9min，后烘采用的是放置在65~85℃的水平熱板上加熱2~5min，再冷卻至室溫；顯影采用的是分別放置在顯影液、乙醇、去離子水中顯影45~90s。
20、本專利技術一個優選的實施方案中，步驟b1中，氧等離子體處理的處理功率為10~20w，處理時間10~20s；
21、步驟b2中，光刻膠的旋涂轉速為低速轉速600~900rpm，旋涂時間6~9s，高速轉速3000~5000rpm，旋涂時間20~30s；階梯烘是放置在65~85℃的水平熱板上階梯烘。
22、本專利技術一個優選的實施方案中，步驟2中，氧等離子體處理的處理功率為20~30w，處理時間為20~30s；
23、和/或，步驟3中，鍵合溫度為40~50℃，鍵合壓力為0.1~0.3mpa，鍵合時間為5~10min；
24、和/或，步驟4中，曝光時間為4~9min，隨后放置在65~85℃的水平熱板上后烘2~5min，冷卻至室溫后，分別放置在su-8顯影液、乙醇、去離子水中顯影45~90s；
25、和/或，步驟5中，干燥處理采用的是氮氣氣槍吹干，堅膜采用的是放置在65~85℃的水平熱板上堅膜20~30min；
26、和/或，步驟6中，排廢修整采用的是涂層刀具去除多余的柔性基底。
27、本專利技術一個優選的實施方案中，柔性基底采用的是pdms柔性基底，所述pdms柔性基底的制備工藝包括以下步驟：
28、步驟c1，將底板基底四周纏繞一圈鋁箔膠帶，所述鋁箔膠帶在所述底板基底上圍設成圍擋，形成澆鑄容器；
29、步驟c2，將pdms混合溶液注入步驟c1制備的澆鑄容器的圍擋中的底板基底上；
30、步驟c3，將步驟c2中帶有pdms混合溶液的澆鑄容器放置到真空烘箱中抽真空5~10min，去除氣泡；
31、步驟c4，將經過步驟c3處理后的帶有pdms混合溶液的pmma基底放置到60~85℃烘箱中固化2~4h，獲得pdms柔性基底。
32、本專利技術一個優選的實施方案中，步驟c1中，所述圍擋的圍設形狀為立方體或長方體形狀；步驟c2中，所述pdms混合溶液采用的是4：1~10：1的pdms和固化劑混合1~5min，并將混合后的pdms混合溶液放置到真空烘箱中抽真空5~10min，去除氣泡。
33、本專利技術一個優選的實施方案中，所述光刻膠采用的是su-8光刻膠；
34、底板基底采用pmma基底、玻璃基底、硅片基底、pet基底、或pvp基底。
35、本專利技術一個優選的實施方案中，柔性基底采用的pdms柔性基底被替換成pet薄膜、pi薄膜、pmma薄膜、水凝膠薄膜、或橡膠層；
36、所述鋁箔膠帶被替換成封口膜、bopp膠帶、pet雙面膠帶、玻璃纖維膠帶、特氟龍膠帶、銅箔膠帶、等離子噴涂膠帶、聚酰亞胺膠帶、玻璃布膠帶、或美紋紙膠帶。
37、本專利技術一個優選的實施方案中，光刻膠的階梯烘參數為，溫度從65℃升高到85℃，每15min升高5℃，當溫度達到85℃時，光刻膠烘烤30min，然后隨熱板冷卻至室溫；
38、和/或，步驟3中，鍵合溫度為40~50℃，鍵合壓力為0.1~0.3mpa，鍵合時間為5~10min。
39、本專利技術一個優選的實施方案中，一種基于應力誘導的聚合物納米噴針，采用所述的基于應力誘導的聚合物納米噴針制造本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：步驟a1中，光刻膠的旋涂轉速為低速轉速600~900rpm，旋涂時間6~9s，高速轉速3000~5000rpm，旋涂時間20~30s；
3.根據權利要求2所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：步驟b1中，氧等離子體處理的處理功率為10~20W，處理時間10~20s；
4.根據權利要求1所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：步驟2中，氧等離子體處理的處理功率為20~30W，處理時間為20~30s；
5.根據權利要求3所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：所述柔性基底采用的是PDMS柔性基底，所述PDMS柔性基底的制備工藝包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：步驟c1中，所述圍擋的圍設形狀為立方體或長方體形狀；步驟c2中，所述PDMS混合溶液采用的是4：1
7.根據權利要求1-6中任一權利要求所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：所述光刻膠采用的是SU-8光刻膠；
8.根據權利要求5或6所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：所述柔性基底采用的PDMS柔性基底被替換成PET薄膜、PI薄膜、PMMA薄膜、水凝膠薄膜、或橡膠層；
9.根據權利要求1-6中任一權利要求所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：所述光刻膠的階梯烘參數為，溫度從65℃升高到85℃，每15min升高5℃，當溫度達到85℃時，光刻膠烘烤30min，然后隨熱板冷卻至室溫；
10.一種基于應力誘導的聚合物納米噴針，其特征在于：采用權利要求1-6中任一項權利要求所述的基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法可以制備得到聚合物納米噴針。
...【技術特征摘要】
1.一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：步驟a1中，光刻膠的旋涂轉速為低速轉速600~900rpm，旋涂時間6~9s，高速轉速3000~5000rpm，旋涂時間20~30s；
3.根據權利要求2所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：步驟b1中，氧等離子體處理的處理功率為10~20w，處理時間10~20s；
4.根據權利要求1所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：步驟2中，氧等離子體處理的處理功率為20~30w，處理時間為20~30s；
5.根據權利要求3所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：所述柔性基底采用的是pdms柔性基底，所述pdms柔性基底的制備工藝包括以下步驟：
6.根據權利要求5所述的一種基于應力誘導的聚合物納米噴針制造方法，其特征在于：步驟c1中，所述圍擋的圍設形狀為立方體或長...
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