The invention relates to a high refractive index polymer hemispherical lens and its preparation method and application, BAEPF, LPO, 1 hydroxyl cyclohexyl phenyl ketone, chloroform mix oil phase solution; adding to the PVA aqueous solution, ultrasonic dispersion obtained after micron oil phase suspension, removal of chloroform, obtain micron monomer droplet suspension; nitrogen to the system under the condition of stirring after heating to the polymerization of Poly (BAEPF) microspheres, the microspheres suspension in a drop of different polymerization time to be observed under the surface of the substrate natural drying, and continue to 30 curing 20 min in nitrogen atmosphere, under UV light to obtain polymer small hemisphere to super hemispherical lens with different curvature. The preparation of polymer and lens surface to be observed in close contact so that it can capture more high-frequency information objects, the image contrast is greatly improved, and the blue light can achieve up to 60 nm resolution, Guang Xuechao resolution in the imaging field has a good application prospect.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚合物半球形透镜及制备方法,具体涉及一种以高粘度、高折射率、且光敏性单体为原料,通过悬浮预聚以及紫外光固化法相结合制备半球形聚合物透镜的技术和应用。
技术介绍
由于Abbe衍射极限,传统的光学显微镜不能分辨尺寸小于0.5λ(λ-照明波长)的物体特征。科学家采用不同的方法来打破这一衍射极限,包括等离子体激发、荧光显微镜技术等。然而这些方法制备过程繁琐、需要特定的激发光源,阻碍了其广泛的应用。近年来,介质微球如二氧化硅、钛酸钡等被用做透镜和传统光学显微镜结合,在白光下可实现高达50nm的分辨率。然而,这一分辨率的实现需要借助于样品表面喷金后所产生的等离子体效应,此外,这种球形透镜与底部基板呈点接触模式,使其不能充分捕获物体所携带的高频信息,从而造成所获得的超分辨图像对比度较低。与上述球形透镜相比,半球形透镜与底部基板接触面更大,通过制备具有良好变形性和渗透性能的半球形透镜,其底面和待测物体表面会紧密接触,从而能捕获物体更多的高频信息特征,从而使超分辨成像的对比度提高。目前制备半球形透镜的方法主要包括有机分子自组装、模板转移聚合物液滴法、热重塑法等。然而这些方法制备过程复杂或条件苛刻(温度﹥100℃),所制备的半球形透镜的折射率较低(n≤1.59)使其分辨率较低(~130nm)。本文中以一种高折射率单体(n=1.62)为原料,通过简单且温和的悬浮预聚法和紫外光固化后处理技术,在待观测物体表面制备出半球形的固体浸没透镜。这种高折射率半球形聚合物透镜的底面和待测物体表面充分接触并能充分捕获来自底部物体的高频空间信息,从而在可见光显微镜下实现了对底 ...
【技术保护点】
一种高折射率聚合物半球形透镜的制备方法,其特征在于,在磁力搅拌下,将一定量的聚乙烯醇加入到120 mL去离子水中并升温至60℃使其溶解,得到聚乙烯醇(PVA)水溶液;将0.4 g 9, 9’‑双[4‑(2‑丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴(BAEPF)单体、0.006 g过氧化月桂酰(LPO)、0.006 g 1‑羟环己基苯酮、0.5 g 氯仿混合并超声得到一个透明的油相溶液;将该油相溶液加入到上述PVA水溶液中,在5000‑6000 rpm下超声分散3‑4 min后得到微米级的油相悬浮液,并通过旋转蒸发仪在120rpm、35℃下旋蒸0.6‑1 h除去体系中的氯仿,得到微米级单体液滴悬浮液;将所得悬浮液加入到一个配备有氮气导管、回流冷凝管的二口圆底烧瓶中,在磁力搅拌下向体系中通氮气20‑30 min后再升温至75℃聚合2.9‑4.6 h得到Poly(BAEPF)微球,取一滴不同聚合时间下的微球悬浮液置于待观测基底表面自然干燥,并在氮气气氛、紫外光照下继续固化20‑30 min,即得到具有不同曲率的聚合物小半球至超半球形透镜。
【技术特征摘要】
1.一种高折射率聚合物半球形透镜的制备方法,其特征在于,在磁力搅拌下,将一定量的聚乙烯醇加入到120mL去离子水中并升温至60℃使其溶解,得到聚乙烯醇(PVA)水溶液;将0.4g9,9’-双[4-(2-丙烯酰氧基乙氧基)苯基]芴(BAEPF)单体、0.006g过氧化月桂酰(LPO)、0.006g1-羟环己基苯酮、0.5g氯仿混合并超声得到一个透明的油相溶液;将该油相溶液加入到上述PVA水溶液中,在5000-6000rpm下超声分散3-4min后得到微米级的油相悬浮液,并通过旋转蒸发仪在120rpm、35℃下旋蒸0.6-1h除去体系中的氯仿,得到微米级单体液滴悬浮液;将所得悬浮液加入到一个配备有氮气导管、回流冷凝管的二口圆底烧瓶中,在磁力搅拌下向体系中通氮气20-30min后再升温至75℃聚合2.9-4.6h得到Poly(BA...
【专利技术属性】
技术研发人员:何丹农,朱海娥,王萍,金彩虹,李秋菊,周树学,武利民,
申请(专利权)人:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:上海;31
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