[发明专利]具有仿生超疏水结构的微夹持器及其钳口端面的制作方法

权利要求书

1.一种具有仿生超疏水结构的微夹持器，包括有基体（1）和连接在基体（1）上的夹钳（2），其特征在于，所述的夹钳（2）是由结构相同的左夹件体（2.1）和右夹件体（2.2）构成，所述左夹件体（2.1）和右夹件体（2.2）通过螺丝相对称地固定设置在所述基体（1）上，所述的基体（1）为矩形框结构，所述矩形框结构的上边框中间形成有开口，上边框上在所述开口的两侧分别形成有高度低于其他部分的用于连接所述左夹件体（2.1）和右夹件体（2.2）的连接台（1.1），所述连接台（1.1）上开有用于通过螺丝固定所述左夹件体（2.1）和右夹件体（2.2）的通孔（1.2），所述的左夹件体（2.1）和右夹件体（2.2）结构相同，均包括有L形结构主体，所述L形结构主体的水平部分与基体（1）上的连接台（1.1）相连接，并形成有与基体（1）的连接台（1.1）上的通孔（1.2）相对应的连接孔（2.3），所述L形结构主体的垂直部分的顶端设置有钳口头（2.4），所述左夹件体（2.1）和右夹件体（2.2）的钳口头（2.4）上相对应的分别设置有便于夹持物体的钳口端面（2.5），所述的钳口端面（2.5）是由向外凸出的微米级正六边形凸柱（2.6）排列构成，每一个所述的微米级正六边形凸柱（2.6）的端面上均是由向外凸出的纳米级凸柱（2.7）排列构成。

2.一种具有仿生超疏水结构的微夹持器的钳口端面的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）对钳口头的钳口端面进行打磨和清洗，使钳口端面的粗糙度Ra降低到1.5以下，之后使用超声波清洗器依次在丙酮、乙醇和水中各清洗十分钟，所述的打磨是首先使用800目的砂纸粗磨，再用2000目的砂纸精磨；

2）用皮秒激光器模仿荷叶表面的微纳复合结构在钳口端面进行二级结构加工；包括：

（1）在皮秒激光器的控制系统中设定使钳口端面形成由若干个向外凸出的微米级正六边形凸柱排列的双线型激光加工路径；

（2）将清洗干净的钳口头放在三维加工平台上，使用皮秒激光器对钳口端面进行加工，加工时，使钳口端面位于皮秒激光器焦点之下0.10-0.26mm或者焦点之上0.10-0.26mm的位置，进行散焦光束加工，使钳口端面形成由若干个向外凸出的微米级正六边形凸柱排列组成的端面；

（3）在皮秒激光器的控制系统中设定使每一个微米级正六边形凸柱的端面上形成由若干个向外凸出的纳米级凸柱排列的加工路径；

（4）使用皮秒激光器在每一个微米级正六边形凸柱的端面上进行加工，加工时，使微米级正六边形凸柱端面位于所述皮秒激光器的焦点处，进行聚焦加工，使每一个微米级正六边形凸柱上形成由若干个向外凸出的纳米级凸柱排列组成的端面；

3）降低微夹持器钳口端面的表面能，具体是将加工好的钳口端面在1％氟硅烷乙醇溶液中浸泡两个小时，降低钳口端面的表面能，最终在微夹持器钳口端面成功制备出具有微纳复合结构的超疏水表面，当加工由若干个向外凸出的微米级正六边形凸柱排列组成的端时，所述皮秒激光器输出功率为2w，平台移动速度为100mm/s；当加工由若干个向外凸出的纳米级凸柱排列组成的端面时，所述皮秒激光器输出功率为15mW，平台移动速度为50mm/s。