一种微结构锥形针的制作方法技术

本发明专利技术公开一种微结构锥形针的制作方法，涉及微纳米制造技术领域；包括步骤：步骤一，制作图案化挤出针头；步骤二，制备聚合物流体；步骤三，搭建倒置3D打印平台，控制图案化挤出针头三维位置，控制聚合物流体的挤出；步骤四，控制图案化挤出针头与基板接触，之后挤出针头下移，同时挤出聚合物，保持挤出速度与下移速度一致，挤出一段短柱状聚合物流体，之后停止聚合物挤出，控制图案化挤出针头快速下移，聚合物短柱出现拉伸颈缩，直至拉断，形成锥形针；步骤五，改变挤出针头或基板位置，重复步骤一至步骤四，实现规模化快速制作；步骤六，对拉断形成的聚合物锥形针进行固化。本发明专利技术能够进行低成本、高效率、大批量制作微结构锥形针。大批量制作微结构锥形针。大批量制作微结构锥形针。

【技术实现步骤摘要】
一种微结构锥形针的制作方法


[0001]本专利技术涉及微纳米制造
，特别是涉及一种微结构锥形针的制作方法。

技术介绍

[0002]在自然界中，捕虫植物瓶子草近期受到了研究人员的关注，其中上部的瓶盖上分布着许多细小绒毛，这些绒毛是瓶子草捕食的关键。研究发现在瓶子草绒毛上分布有一种特殊的高低棱间隔分布的特殊结构，利用多级的毛细拉力，绒毛可以收集空气中的水，并且运输至瓶盖的底部，使得瓶口内壁浸润并保持湿滑，从而使得落在瓶口的昆虫滑入瓶子草瓶中。
[0003]通过实验发现，具有仿瓶子草绒毛高低棱间隔分布结构的锥形针有很高的应用价值，其对于水膜的搬运速度和搬运量有很大的提升，可以仅依靠表面微结构产生的毛细力，就可以实现水雾的收集、液膜的浸润，微流体的定向快速搬运等功能。然而微结构锥形针由于尺寸精细微小，传统工艺难以加工。现有技术中，虽然几种精密加工技术可以实现微结构锥形针的加工制作，如LIGA技术、超高精度3D打印技术、激光精密加工等，但是这些精密加工技术制作成本高，且制作过程复杂，制作周期长，不适用于大批量快速制作。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微结构锥形针的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一，制作图案化挤出针头；步骤二，制备具有稠度，且可以固化形成锥形针的聚合物流体；步骤三，搭建倒置3D打印平台，倒置3D打印平台控制图案化挤出针头三维位置，使用气泵控制聚合物流体的挤出；步骤四，开始制作时，控制图案化挤出针头与倒置3D打印平台的基板接触，之后挤出针头下移，同时挤出聚合物，保持挤出速度与下移速度一致，挤出一段短柱状聚合物流体，之后停止聚合物挤出，控制图案化挤出针头快速下移，聚合物短柱出现拉伸颈缩，直至拉断，形成锥形针；步骤五，倒置3D打印平台改变图案化挤出针头或基板位置，重复步骤一至步骤四，实现规模化快速制作；步骤六，对拉断形成的聚合物锥形针进行固化，最终形成微结构锥形针。2.根据权利要求1所述的微结构锥形针的制作方法，其特征在于：所述聚合物流体采用增稠后的聚二甲基硅氧烷、道康宁1700、硅胶或环氧树脂。3.根据权利要求1所述的微结构锥形针的制作方法，其特征在于：所述图案化挤出针头为一级微结构图案化挤出针头或二级微结构图案化挤出针头；所述一级微结构图案化挤出针头包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力文，陈华伟，张超旗，周新朝，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：