本發(fā)明涉及一種聚合物微結(jié)構(gòu)的加工方法，尤其是一種不改變彈性體表面化學結(jié)構(gòu)、操作簡單、成本低廉的在彈性體PDMS（聚甲基硅氧烷）表面構(gòu)筑形貌可控的條紋狀微結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)：

目前，表面微結(jié)構(gòu)已在光學、微電子、傳感器、生物醫(yī)學等領(lǐng)域得到廣泛的應用。現(xiàn)有非刻蝕實現(xiàn)表面微結(jié)構(gòu)的常用簡易方法有兩種：一種是基于軟硬復合雙層結(jié)構(gòu)體系（下層為較厚的軟彈性基底，上層為較薄的硬薄膜），在體系拉伸釋放恢復到初始狀態(tài)時，由于軟硬層彈性模量的差異，導致在界面處產(chǎn)生應力，表面將以條紋來釋放應力，從而形成條紋狀微結(jié)構(gòu)。如將彈性體PDMS 經(jīng)氧等離子體或臭氧紫外處理后，在彈性體PDMS表面產(chǎn)生SiOx硬層，形成軟硬復合雙層結(jié)構(gòu)體系，經(jīng)拉伸釋放進而在SiOx硬層表面產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)。此方法操作復雜、成本高，而且PDMS表面的化學結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化。還有一種方法是采用模板等進行微圖案轉(zhuǎn)移，以在材料表面形成微結(jié)構(gòu)。此方法盡管沒有改變材料表面化學結(jié)構(gòu)，但仍存在著操作過程繁瑣、脫模困難、微圖案轉(zhuǎn)移不完整等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述問題，提供一種不改變彈性體表面化學結(jié)構(gòu)、操作簡單、成本低廉的在彈性體PDMS（聚甲基硅氧烷）表面構(gòu)筑條紋狀微結(jié)構(gòu)的方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種在彈性體PDMS表面構(gòu)筑條紋狀微結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于依次按照如下步驟進行：

a. 取PDMS預聚體與交聯(lián)劑混合攪拌15~30分鐘得到PDMS預聚體溶液A，將PDMS預聚體溶液A倒入模具中，真空脫氣1~2小時后于50~70℃下固化5-10小時，得到2~5 mm厚的PDMS 薄膜；再取PDMS預聚體與交聯(lián)劑混合攪拌15~30分鐘得到PDMS預聚體溶液B，將PDMS預聚體溶液B旋涂在PDMS薄膜上形成0.1~1微米厚的PDMS超薄膜，得到PDMS復合雙層結(jié)構(gòu)；所述PDMS預聚體溶液A與PDMS預聚體溶液B中預聚體與交聯(lián)劑的質(zhì)量比分別為9~15：1、15~25：1或15~25：1、9~15：1；

b. 對得到的PDMS復合雙層結(jié)構(gòu)進行單軸拉伸，拉伸比例為35~60%，于50~70℃下固化2.5~3.5小時，再以5mm/min的速度釋放應力，直至應力為零。

本發(fā)明是利用PDMS預聚體與交聯(lián)劑配比不同，產(chǎn)生軟硬復合雙層結(jié)構(gòu)體系，進而在彈性體PDMS表面構(gòu)筑出條紋狀微結(jié)構(gòu)，無需氧等離子體或臭氧紫外處理，也無需模板進行微圖案轉(zhuǎn)移，操作簡單、成本低且不改變PDMS表面化學結(jié)構(gòu)，適合批量生產(chǎn)。尤其是本發(fā)明可以通過PDMS預聚體與交聯(lián)劑配比、軟硬復合雙層的厚度以及拉伸程度等來調(diào)節(jié)微結(jié)構(gòu)的周期，即實現(xiàn)在PDMS表面構(gòu)筑形貌可控的條紋狀微結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1所制備的微結(jié)構(gòu)光學顯微鏡圖片。

圖2為本發(fā)明實施例2所制備的微結(jié)構(gòu)光學顯微鏡圖片。

具體實施方式

實施例1：

a. 將PDMS預聚體與交聯(lián)劑按質(zhì)量比為9:1混合攪拌20分鐘得到PDMS預聚體溶液A，將PDMS預聚體溶液A倒入模具中，真空脫氣2小時后于50℃下固化10小時，得到2 mm厚的PDMS 薄膜；取PDMS預聚體與交聯(lián)劑按質(zhì)量比為15:1混合攪拌20分鐘得到PDMS預聚體溶液B，將PDMS預聚體溶液B旋涂在PDMS薄膜上形成約0.1微米厚的PDMS超薄膜，得到PDMS復合雙層結(jié)構(gòu)；

b. 對得到的PDMS復合雙層結(jié)構(gòu)進行單軸拉伸，拉伸比例為35%（（拉伸后長度-拉伸前長度）/拉伸前長度），于50℃下固化3.5小時，再以5mm/min的速度釋放應力，直至應力為零（恢復至初始狀態(tài)）。

得到的PDMS表面微結(jié)構(gòu)的光學顯微鏡圖片如圖1所示。

實施例2：

a. 將PDMS預聚體與交聯(lián)劑按質(zhì)量比為25:1混合攪拌20分鐘得到PDMS預聚體溶液A，將PDMS預聚體溶液A倒入模具中，真空脫氣2小時后于70℃下固化5小時，得到5 mm厚的PDMS 薄膜；取PDMS預聚體與交聯(lián)劑按質(zhì)量比為15:1混合攪拌20分鐘得到PDMS預聚體溶液B，將PDMS預聚體溶液B旋涂在PDMS薄膜上形成約1微米厚的PDMS超薄膜，得到PDMS復合雙層結(jié)構(gòu)；

b. 對得到的PDMS復合雙層結(jié)構(gòu)進行單軸拉伸，拉伸比例為60%（（拉伸后長度-拉伸前長度）/拉伸前長度），于70℃下固化2.5小時，再以5 mm/min的速度釋放應力，直至應力為零（恢復至初始狀態(tài)）。

得到的PDMS表面微結(jié)構(gòu)的光學顯微鏡圖片如圖2所示。