[发明专利]一种光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法

权利要求书

1.一种光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法，包括如下步骤：

步骤一、配置用于紫外光固化的光敏树脂，所述树脂采用丙烯酸酯基体低聚物树脂，所述丙烯酸酯基体低聚物树脂中均匀混合有重量比为0.05-0.1%的光吸收剂；

步骤二、将相对设置的两片透明底板通过透明垫片支撑从而使两片底板之间预留有一定间隙，两片底板的相对侧均涂覆有隔离薄膜，然后将所述光敏树脂放置在两片底板之间的间隙中；将数字紫外光投影设备置于底板正上方和/或正下方作为紫外光源；

步骤三、将待成形的三维结构展开为二维平面图，根据三维结构不同位置处的曲率变化在其二维平面图上填充灰度值从而获得光掩码图案，三维结构的弯曲曲率与光掩图案的灰度值之间的比值为预设值，所述光掩码图案的灰度值介于100-255之间；

步骤四、根据预设的曝光时间，将所述光掩码图案传输给数字紫外光投影设备来固化步骤二中的光敏树脂，从而得到平面聚合物薄层；其中，所述数字紫外光投影设备投射出的紫外光强度正比于光掩码图案的灰度值；

步骤五、去除未固化的光敏树脂，将生成的聚合物薄层放置在平板上使其自由变形，待其稳定后即得到所需的三维结构。

2.根据权利要求1所述的光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法，其特征在于：步骤二中，所述隔离薄膜为聚二甲基硅氧烷PDMS膜。

3.根据权利要求1所述的光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法，其特征在于：步骤五中，采用吸附滤纸去除未固化的光敏树脂。

4.根据权利要求1所述的光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法，其特征在于：步骤一中，所述光吸收剂的吸收波长与所述数字紫外光投影设备的光源波长相匹配。

5.根据权利要求1或4所述的光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法，其特征在于：所述光吸收剂为Sudan І、Sudan Ш/2-(2ˊ-羟基-3ˊ,5ˊ-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑、紫外线吸收剂UVP-327、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑紫外线吸收剂UV-P中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法，其特征在于：步骤二中，所述光敏树脂放置在两片底板的中央位置，所述光敏树脂的表面积大于光掩码图案的表面积。

7.根据权利要求1所述的光驱动聚合物薄层自变形生成空间三维结构的方法，其特征在于：步骤五完成后，利用紫外灯对三维结构进行后固化照射用于固定聚合物薄层自变形后的形状。