[发明专利]一种基于电子动态调控的浸润性可控的表面制备方法

摘要

本发明涉及一种基于电子动态调控的浸润性可控的表面制备方法，属于功能材料技术领域。包括以下步骤：(1)利用飞秒激光在待加工材料上制备大面积、一致性的微纳复合结构；(2)将制备的微纳复合结构放入金属盐和氢氟酸的混合溶液中，利用伽伐尼置换反应在待加工材料的微纳复合结构上制备金属微纳结构。金属微纳结构的种类可通过不同金属离子控制；此外，金属微纳结构的形貌可通过激光加工参数，溶液浓度，反应时间等参数控制。在未添加任何化学修饰的情况下，基底表面可以实现超疏水到超亲水浸润性之间的转换。对比现有技术，本发明提供的制造浸润性可控表面的方法，具有制备过程简单，图案可控，无添加任何化学修饰，接触角调节幅度大等优点。

主权项

1.一种基于电子动态调控的浸润性可控的表面制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：搭建飞秒激光加工系统，所述飞秒激光加工系统包括光源系统、计算机控制系统(14)以及高精度六自由度平移台(10)；所述光源系统是由飞秒激光器(1)、半波片(2)、衰减片(3)、迈克尔逊干涉仪、反射镜(5)、光快门(6)、双色镜(7)、第二分束镜(11)、平凸透镜(8)、电荷耦合元件(13)以及照明灯(12)组成；所述迈克尔逊干涉仪由第一分束镜(4)，第一反射镜(501)，和第二反射镜(502)组成；所述飞秒激光器(1)产生的单脉冲飞秒脉冲激光，经过半波片(2)，衰减片(3)后第一次到达迈克尔逊干涉仪，经过迈克尔逊干涉仪的第一分束镜(4)，一束激光被分成两束激光，分别经过第一反射镜(501)和第二反射镜(502)反射回来，两束激光第二次到达迈克尔逊干涉仪后进行合束，产生具有一定脉冲延迟的双脉冲飞秒激光，脉冲延迟时间可以通过计算机控制系统(14)控制第二反射镜(502)相对于第一分束镜(4)的距离来精确调节；经过迈克尔逊干涉仪产生的双脉冲飞秒激光经过双色镜(7)，平凸透镜(8)聚焦到待加工物品(9)表面；其中，双色镜(7)的作用是反射800nm波长的飞秒激光，透过照明灯(12)发出的可见光；所述照明灯(12)发出的光经过第二分束镜(11)、双色镜(7)以及平凸透镜(8)后照射到待加工物品(9)的表面，经过待加工物品(9)的反射，将待加工物品(9)的像呈现在电荷耦合元件(13)上，经过计算机控制系统(14)的处理，可以将电荷耦合元件(13)中的像呈现在计算机屏幕上；所述衰减片(3)的作用是调节激光通量的大小；所述半波片(2)的作用是调节激光偏振方向；所述光快门(6)可以通过计算机控制系统(14)控制其打开和关闭；所述计算机控制系统(14)用于控制六自由度平台(10)的运动，光快门(6)的开关以及第二反射镜(502)相对于第一分束镜(4)的距离；所述高精度六自由度平移台(10)是用来精确定位待加工物品，使得待加工物品相对激光运动；步骤二：利用飞秒激光在待加工材料表面上制备大面积的微纳复合结构；步骤三：利用伽伐尼置换法，将步骤二具有表面微纳复合结构的材料放入氢氟酸和金属离子的混合溶液中，在材料表面沉积金属微纳结构；所述伽伐尼置换反应的时间为5min‑100min。