层级体系表面有序褶皱图案及其制备方法、应用技术

一种层级体系表面有序褶皱图案及其制备方法、应用，包括：在支撑基材上涂布含杂化二维纳米片的溶液，构筑层级体系，所述层级体系的组成单元包含具有在所述紫外光照下能够发生交联的基团的聚合物；通过紫外曝光，穿过特定形状及尺寸的掩膜板，在层级体系表面形成褶皱图案。还包括：通过不同的外界刺激，对形成的褶皱图案的形貌进行动态调控。制备得到的褶皱图案能够应用于信息动态显示领域。本发明专利技术简单易行、工艺简单，同时与光刻技术具有很好的相容性，可推广应用；由于光二聚的可逆性及纳米片层的多重刺激响应性，得到的表面图案可实现程序化编程，从2D有序转变到2D取向，最终在外界刺激下被擦除，因而能够在信息动态显示领域中使用。

【技术实现步骤摘要】
层级体系表面有序褶皱图案及其制备方法、应用
本专利技术涉及表面褶皱图案的制备及调控
，具体地，涉及一种层级体系表面有序褶皱图案及其制备方法、应用。
技术介绍
表面图案化技术如激光刻蚀、光刻、平板压印、化学刻蚀等是一种通过在表面构筑微观结构，对表面微区进行性质调控的技术，在柔性电极、传感器、光学器件和膜材料物性表征等领域显示出强大的潜力和应用价值。近年来，这些技术已经得到工业上的广泛应用，工艺成熟稳定，重复性好，但存在工艺复杂，设备价格高昂等限制，大面积推广这些技术存在一定的困难。与这些技术所涉及的高度复杂的工具相比，表面起皱作为一种为适应体系应力场变化而形成表面微结构的自发过程，是一种典型的应力失稳的表现。这种方法相对简单，可以大面积生产，程序工艺简洁。例如，公开号为CN109206828A的中国专利技术专利申请，公开了一种紫外光诱导表面自褶皱图案的制备方法，该方法可以在单层膜或涂层表面上形成具有微米级尺寸的褶皱图案，能够实现大面积生产，且操作工艺简洁。值得注意的是，功能材料的表面能自然形成具有高度有序且环境响应性的精细图案，使其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层级体系表面有序褶皱图案的制备方法，其特征在于，包括：/n在支撑基材上涂布含杂化二维纳米片的溶液，构筑层级体系，所述层级体系的组成单元包含具有在所述紫外光照下能够发生交联的基团的聚合物；/n通过紫外曝光，穿过特定形状及尺寸的掩膜板，在层级体系表面形成褶皱图案。/n

【技术特征摘要】
1.一种层级体系表面有序褶皱图案的制备方法，其特征在于，包括：
在支撑基材上涂布含杂化二维纳米片的溶液，构筑层级体系，所述层级体系的组成单元包含具有在所述紫外光照下能够发生交联的基团的聚合物；
通过紫外曝光，穿过特定形状及尺寸的掩膜板，在层级体系表面形成褶皱图案。


2.根据权利要求1所述的层级体系表面有序褶皱图案的制备方法，其特征在于，所述杂化二维纳米片包括如下任意一种或任意多种：
-自组装有机-无机杂化纳米片；
-表面修饰二维纳米片；
其中：
所述自组装有机-无机杂化纳米片包括：中间POSS结晶层以及上、下两亲性超支化聚合物层；
所述自组装有机-无机杂化纳米片具有刺激响应性；
所述表面修饰二维纳米片包括基片以及基片表层聚合物；其中：
所述基片包括2D石墨烯/氧化石墨烯纳米片、蒙脱土纳米片、云母片中的任意一种或任意多种的组合；
所述基片表层聚合物，采用如下任意一种或任意多种：
-包含具有光二聚基团的聚合物，或者，由具有光二聚基团的聚合物组成；
-包含具有可光聚合基团的聚合物和光引发剂，或者，由具有可光聚合基团的聚合物和光引发剂组成；
所述基片和/或基片表层聚合物具有刺激响应性。


3.根据权利要求2所述的层级体系表面有序褶皱图案的制备方法，其特征在于，所述光二聚基团包括香豆素基团、蒽基团、乙烯基芘基团、查尔酮基团以及肉桂酸基团中的任意一种或任意多种的组合；
所述可光聚合基团包括任意一种可聚合双键聚合物或任意多种可聚合双键聚合物的组合；和/或，所述光引发剂包括自由基光引发剂或阳离子光引发剂。


4.根据权利要求1所述的层级体系表面有序褶皱图案的制备方法，其特征在于，所述方法还包括如下任意一项或任意多项：
-所述在支撑基材上涂布含杂化二维纳米片的溶液，构筑层级体系的方法，包括：
将所述杂化二维纳米片层的溶液涂覆在所述支撑基材表面上干燥成膜；其中：
所述杂化二维纳米片层的溶液的质量百分比浓度为10-85％；和/或，溶剂包括水、四氢呋喃、石油醚、醇类、氯仿、二氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜学松，李瑾，苏志龙，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31