黏性微结构的制造方法技术

一种黏性微结构的制造方法，包含有：ａ）备置一基板以及一模具：其中该模具的底面具有纳米级的复数凹槽；ｂ）于该基板上覆置一液态压印层；ｃ）将该模具压抵于该基板，该压印层进入该凹槽内预定深度而形成基材以及位于该基材上的纳米突起，位于凹槽内的空气即受到压缩；ｄ）固化，使该压印层由液态转为固态；以及ｅ）脱膜，将该模具向上拔离该基板，由各该凹槽内受到压缩空气所产生的反弹力，可使形成于各该凹槽内的纳米突起顺利的退出该等凹槽，该基材即与该等纳米突起联合形成一黏性微结构。以此，可符合量产及低成本的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术与纳米结构物的制造技术有关，特别是指一种黏性微结构的制 造方法。
技术介绍
按，现有已知的纳米贴纸，主要是由自然界中壁虎的脚趾皮肤所得知 的技术，主要利用脚趾上极高密度的匙突结构来对其吸附表面产生凡德瓦 力，以达到吸附的效果。现有的纳米贴纸，就是由其表面的高密度纤毛来 达到吸附效果的。目前已知的纳米贴纸的制造技术中，计有英国Manchester大学Andre K, Geim(A. K. Geim et al., Nat, Mater. 2, 461(2003))、美国Carnegie Mellom 大学Metin sitti (M. sitti et al.， J. Adhesion Sci. Technol" 18, p 1055(2003))、 Akron 大学 Ali Dhinojwala(B Yurdumakan et al.， Chem. Commun.， p3799(2005))与美国Atlas Scientific公司Yang Zhao(Y. Zhao, J. Vac. Sci. Techno. B， 23(1)， p331(2006))等四组，前两者使用的材料为高分子，后两者 则使用纳米碳管。Geim的方法是以电子光束微影(electron beam mhography)系统、金属溅镀与电浆蚀刻等设备，在聚酰亚氨膜上制备上百万根人工合成的聚酰亚 氨纤维。这些纤维是直径约在500纳米，长度约2微米长的柱状结构，以 及纤维间的距离是1.0微米。实验结果显示这种纤维每平方公分约可承载 质量为300公克的物体，并且再重复使用数次后即丧失其黏着力。但是这 个方法的缺点是，不仅需使用电子光束微影系统、金属溅镀与电浆蚀刻设备等昂贵设备。此外，其生产速率亦非常缓慢，并且无法大面积生产，而 无法符合量产需求。同时，纤维结构是经由蚀刻方式制造，所以亦造成纤 维结构特性改变，而无法重复使用。至于Sitti则是采用模造(molding)法的方式制备上百万根人工合成的 Silicone rubber纤维，实验结果显示这种纤维每平方公分约可承载质量为 0.3公克的物体，因此这个方法的缺点是，虽采用可快速大量制造特性的 模造法，但是其模具无法重复使用，故不符合量产的需要。Dhinojwala与Zhao则是采用合成的纳米碳管做为壁虎脚趾上的匙突 结构，虽然可得到与匙突结构相当的黏着力，但是这个方法的缺点是，纳 米碳管的成长温度过高，而无法直接成长于软性的高分子基板上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，其模具可重复使 用，符合产业上的量产及低成本需求。为实现上述目的，本专利技术提供的，包含有下列 步骤a) 备置一基板以及一模具其中该模具的底面具有纳米级的复数凹 槽，各该凹槽具有预定深度；b) 于该基板上覆置一液态压印层；c) 将该模具压抵于该基板，该压印层位于该模具与该基板之间而形成 一基材，且该压印层并且进入该等凹槽内预定深度而形成位于该基材上的 纳米突起，原来位于各该凹槽内的空气即受到压缩；d) 固化，使该压印层由液态转为固态；以及e) 脱膜，将该模具向上拔离该基板，由各该凹槽内受到压縮空气所产 生的反弹力，可使形成于各该凹槽内的纳米突起顺利的退出该等凹槽，该基材即与该等纳米突起联合形成一黏性微结构。所述的，其中，还包含有步骤i)取下成品， 由该基板上取下该黏性微结构。所述的，其中，于步骤a)中，该模具底面设有 一脱模剂，该脱模剂覆盖该模具底面以及该等凹槽的槽壁。所述的，其中，各该凹槽的直径介于0.01至5微米，该等凹槽的深度为该纳米突起高度的两倍以上。 所述的，其中，该压印层为聚合物。 所述的，其中，该压印层为聚合物与有机纳米粒子的混合物。所述的，其中，该压印层为聚合物与无机纳米 粒子的混合物。所述的，其中，该压印层为聚合物与有机纳米 粒子的共聚合物。所述的，其中，该压印层为聚合物与无机纳米 粒子的共聚合物。所述的，其中，于步骤d)中，固化方式可为加热或照射紫外线的方式来使该压印层固化，该模具及该基板二者其中之一 为透明。所述的，其中，各该凹槽由槽底穿透该模具而 分别形成一开口，该开口连接一气体源。本专利技术依据上述制造方法制成的黏性微结构，主要由一基材，以及位于该基材上的复数纳米突起所组成，其中各该纳米突起直径介于0.01至5 微米之间，且高度低于10微米。简略地说，本专利技术提供的，包含有下列步骤 a)备置一基板以及一模具其中该模具的底面具有纳米级的复数凹槽，各该凹槽具有预定深度；b)于该基板上覆置一液态压印层；C)将该模具压抵 于该基板，该压印层位于该模具与该基板之间而形成一基材，且该压印层 并且进入该等凹槽内预定深度而形成位于该基材上的纳米突起，原来位于 各该凹槽内的空气即受到压縮；d)固化，使该压印层由液态转为固态；以 及e)脱膜，将该模具向上拔离该基板，由各该凹槽内受到压縮的空气所产 生的反弹力，可使形成于各该凹槽内的纳米突起顺利的退出该等凹槽，该 基材即与该等纳米突起联合形成一黏性微结构。由此，该模具即可重复使 用，而可符合量产及低成本的需求。附图说明图1为本专利技术第一较佳实施例的第一动作示意图。图2为本专利技术第一较佳实施例的第二动作示意图。 图3为本专利技术第一较佳实施例的第三动作示意图。 图4为本专利技术第一较佳实施例的第四动作示意图。 图5为本专利技术第一较佳实施例的第五动作示意图。 图6为本专利技术第二较佳实施例的第一动作示意图。 图7为本专利技术第二较佳实施例的第二动作示意图。 图8为本专利技术第二较佳实施例的第三动作示意图。具体实施方式为了详细说明本专利技术的技术特点所在，举以下的二较佳实施例并配合 附图说明如后，其中.-如图1至图5所示，本专利技术第一较佳实施例所提供的一种黏性微结构 的制造方法，主要具有下列步骤a)备置一基板11以及一模具21:如图1所示，该模具21的底面具有 纳米级的复数凹槽22，各该凹槽22具有预定深度，且各该凹槽22的直径介于0.01至5微米之间。该模具21底面设有一层脱模剂24，该脱模剂24 覆盖该模具21底面以及该等凹槽22的槽壁。脱模剂24有助于拔模时， 让成品更容易脱离模具21。b) 如图2所示，于该基板11上覆置一液态压印层31。该压印层31可 为聚合物、或为聚合物与有机纳米粒子的混合物、或为聚合物与无机纳米 粒子的混合物、或为聚合物与有机纳米粒子的共聚合物、或为聚合物与无 机纳米粒子的共聚合物。c) 如图3所示，将该模具21压抵于该基板11，该压印层31位于该模 具21与该基板11之间而形成一基材32，且该压印层31并且进入该等凹 槽22内预定深度而形成位于该基材32上的复数纳米突起34。原来位于各 该凹槽22内的空气即受到压縮。d) 如图4所示，固化，使该压印层31由液态转为固态。而固化的方式 可为加热或照射紫外线的方式来使该压印层31固化，该基材32以及该等 纳米突起34即定型而不会改变。图4中所示，为表示照射紫外线，于此 情况下，该模具21是透明材质，以方便紫外线通过；此外，当然亦可选 用透明的基板(图中未示)来使紫外线由下方通过。e) 如图5所示，脱模，将该模具21向上拔离该基板11，由各该凹槽 22内受到压縮的空气所产生的反弹力，可使形成于各该凹槽22内的米突 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黏性微结构的制造方法，包含有下列步骤：ａ）备置一基板以及一模具：其中该模具的底面具有纳米级的复数凹槽，各该凹槽具有预定深度；ｂ）于该基板上覆置一液态压印层；　ｃ）将该模具压抵于该基板，该压印层位于该模具与该基板之间而形成一基材，且该压印层并且进入该等凹槽内预定深度而形成位于该基材上的纳米突起，原来位于各该凹槽内的空气即受到压缩；ｄ）固化，使该压印层由液态转为固态；以及ｅ）脱膜，将该模具向上拔离该基板，由各该凹槽内受到压缩空气所产生的反弹力，可使形成于各该凹槽内的纳米突起顺利的退出该等凹槽，该基材即与该等纳米突起联合形成一黏性微结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡友谅，谢博彬，
申请(专利权)人：东捷科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]