[发明专利]一种聚合物微柱阵列的加工方法

说明书

本发明涉及新材料的微纳加工领域，具体为一种聚合物微柱阵列的加工方法，包括如下步骤：A、模具设计：根据需要设计表面微柱阵列样式；B、制造模具：根据所述表面微柱阵列样式切割PMMA，获得具有特定表面样式的PMMA模具；C、PDMS倒模：将PDMS预聚物均匀倒在所述PMMA模具表面，加热固化后脱模，获得具有特定表面样式的PDMS模具；D、OSTE倒模：将液态OSTE均匀倒在所述PDMS模具表面，紫外线灯照射固化脱模，获得表面具有微柱阵列的OSTE薄片。本发明能有效解决目前传统材料(硅基和玻璃基)微柱阵列加工复杂，成本高昂，导致具有微柱阵列的材料难以大规模推广使用等问题。

技术领域

本发明涉及新材料的微纳加工领域，具体为一种聚合物微柱阵列的加工方法。

背景技术

微柱阵列是一片均匀排列的微米尺寸的柱子结构，该柱子截面可以是圆形或者方形，通常直径几百微米，长度可达1000μm，硅、玻璃、聚合物(包括SU-8和PDMS)等是常见的制备材料。经过亲水处理的微针阵列可以被用作毛细泵，其被广泛地用作侧向层析检测的基底材料。

但目前传统材料(硅基和玻璃基)微柱阵列加工复杂，成本高昂，导致具有微柱阵列的材料难以大规模推广使用。

发明内容

本发明的目的在于，解决目前传统材料(硅基和玻璃基)微柱阵列加工复杂，成本高昂，导致具有微柱阵列的材料难以大规模推广使用等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种聚合物微柱阵列的加工方法，包括如下步骤：

A、模具设计：根据需要设计表面微柱阵列样式；

B、制造模具：根据所述表面微柱阵列样式切割PMMA，获得具有特定表面样式的PMMA模具；

C、PDMS倒模：将PDMS预聚物均匀倒在所述PMMA模具表面，加热固化后脱模，获得具有特定表面样式的PDMS模具；

D、OSTE倒模：将液态OSTE均匀倒在所述PDMS模具表面，紫外线灯照射固化脱模，获得表面具有微柱阵列的OSTE薄片。

本发明提出了一种聚合物微柱阵列的加工方法，此加工方法使用了一种新型材料OSTE，通过激光切割和倒模等步骤制作微柱阵列。并对其微观结构进行了表征，对其进行了亲水处理，将其用作毛细泵，并测试了液体的毛细流动性能。

OSTE全称是off-stoichiometry thiol–enes，该聚合物基于可紫外固化的硫醇烯化学结构，利用了非化学计量比以控制其机械强度及表面化学基团。它具有良好的机械性能，并且可利用点击化学实现光照快速成型，具有大规模商业生产的潜力。对比传统硅基或者玻璃基微柱阵列，OSTE的变形性能更好，且加工更加简单，成本更低。综合OSTE的性能，它具有进行卷对卷(Roll to Roll)生产的潜力，可以解决片式技术生产费时费力，劳动强度大，生产率低，尺寸稳定性低等缺点。

优选的，PDMS包括如下组分与比例：SYLGARD 184silicon单体和固化剂以质量比10:1混合。

优选的，所述OSTE溶液中，OSTE基团的巯基数量比乙烯基数量多40％。

优选的，所述OSTE溶液包括如下组分：硫醇基单体，乙烯基单体和固化剂。

优选的，所述硫醇基单体包括季戊四醇四巯基乙酸酯，所述乙烯基单体包括三聚氰酸三烯丙酯。