一种薄膜及润湿性和透光率双重可逆转变方法、制备方法技术

本发明专利技术公开了一种薄膜及润湿性和透光率双重可逆转变方法、制备方法，属于激光应用技术领域，所述制备方法包括步骤：提供聚四氟乙烯薄膜，在聚四氟乙烯薄膜表面通过激光加工的方式制备出微纳结构，微纳结构的尺寸为100nm

【技术实现步骤摘要】
一种薄膜及润湿性和透光率双重可逆转变方法、制备方法


[0001]本专利技术涉及激光应用
，尤其涉及一种利用物理方法同时对薄膜的润湿性和透光率进行双重可逆转变的方法。

技术介绍

[0002]近十几年来，材料表面改性得到了广泛的研究，如何改变材料表面的润湿性，使材料实现从亲水到疏水的转变，这在减小水中阻力、表面清洁和表面防腐等方面有巨大的应用前景。材料表面润湿性主要由材料的表面化学组分和微观几何形貌共同决定，材料表面形成微纳结构时，液滴与固体表面的接触模型会发生改变，材料的表面润湿性相应改变。而目前，润湿性和透光率的同时转换为多功能应用提供了新的机会，例如温度调节、可见度调节等。
[0003]考虑到这一点，根据《Temperature
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driven switching of water adhesion on organogel surface》的论文中公开的
技术实现思路
，Jiang等人利用正石蜡的相变特性制备了一种有机凝胶，它能够响应热刺激进而改变水的粘附性和透明度；在《Controllable broadband optical transparency and wettability switching of temperature
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activated solid/liquid
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infused nanofibrous membranes》的论文中，Shiratori等人开发了一种温度激活的可固化/液体石蜡注入多孔表面，其透明度和水滴运动同时被操纵。为了实现多种特性的同时转换，对外部刺激做出反应的智能表面通常需要随时获取外部刺激，因此限制了它们的广泛使用。材料表面改性大多数是通过化学方法实现的，存在着各种问题，比如加工环境苛刻、加工材料受限、耗时长、程序复杂等缺点。
[0004]鉴于此，有必要提出一种薄膜及润湿性和透光率双重可逆转变方法、制备方法以解决上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供润湿性和透光率双重可逆转变薄膜及制备方法，旨在解决现有材料表面改性方法制备程序复杂、耗时长以及加工材料受限的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种润湿性和透光率双重可逆转变薄膜的制备方法，包括步骤：
[0006]S1，使用激光加工的方式在聚四氟乙烯薄膜的表面烧蚀出微纳结构，所述微纳结构的尺寸为100nm
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20μm；
[0007]S2，提供亲水性有机溶剂，对步骤S1中加工后的具有所述微纳结构的聚四氟乙烯薄膜的表面采用所述亲水性有机溶剂进行润湿或者干燥，以对具有所述微纳结构的聚四氟乙烯薄膜的表面的润湿性和透光率同时进行可逆转换。
[0008]优选地，所述步骤S1中的所述激光加工的方式包括：通过激光光束在所述聚四氟乙烯薄膜的表面加工出多孔图案。
[0009]优选地，所述多孔图案的扫描路径包括多个等间距的横向线。
[0010]优选地，相邻的两条所述横向线之间的间距为5
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20微米。
[0011]优选地，所述微纳结构的尺寸为100nm
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18μm。
[0012]优选地，所述激光加工的脉冲频率为50
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800kHz，所述激光加工的加工速度为100
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2000mm/s，所述激光加工的输出功率为3
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8W，所述激光加工的脉冲宽度为200fs
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20ns，所述激光加工的波长为1030nm，所述激光加工的脉冲持续时间为350fs，所述激光加工的重复频率是50
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200kHz。
[0013]优选地，所述亲水性有机溶剂为选自乙醇、丙酮、甲醇或异丙醇中的一种或多种。
[0014]本专利技术还提供一种润湿性和透光率双重可逆转变薄膜，包括如上述的制备方法制备的具有所述微纳结构的聚四氟乙烯薄膜以及所述亲水性有机溶剂。
[0015]本专利技术还提供一种薄膜的润湿性和透光率双重可逆转变方法，包括步骤：
[0016]提供聚四氟乙烯薄膜，采用如上述的制备方法进行加工获得具有所述微纳结构的聚四氟乙烯薄膜；
[0017]对具有所述微纳结构的聚四氟乙烯薄膜表面采用所述亲水性有机溶剂进行润湿或者干燥，以对具有所述微纳结构的聚四氟乙烯薄膜表面的润湿性和透光率同时进行可逆转换。
[0018]与现有技术相比，本专利技术所提供的一种薄膜及润湿性和透光率双重可逆转变方法、制备方法具有如下的有益效果：
[0019]本专利技术所提供的一种薄膜及润湿性和透光率双重可逆转变方法、制备方法，包括以下步骤：提供聚四氟乙烯薄膜，聚四氟乙烯薄膜表面通过激光加工的方式制备出微纳结构，微纳结构的尺寸为100nm
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20μm；对具有微纳结构的聚四氟乙烯薄膜表面采用亲水性有机溶剂进行润湿或者干燥，可对具有微纳结构的聚四氟乙烯薄膜表面的浸润性和透光率同时进行可逆转换。本专利技术采用激光加工技术对聚四氟乙烯的表面进行加工，制备出微纳结构，采用乙醇等有机溶剂进行润湿或者干燥后，能够对材料的润湿性和透明度进行双重转换，此方法简单快速，制备程序简单，环保高效，且适用性广。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图显示出的结构获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术一实施例中的润湿性和透光率的双重可逆转变薄膜的制备方法的流程图；
[0022]图2为本专利技术一个具体实施例中的激光加工装置的示意图；
[0023]图3为本专利技术一个具体实施例中的薄膜表面的扫描电镜图，其中，a为激光加工前的聚四氟乙烯薄膜的表面的扫描电镜图，b为激光加工后的聚四氟乙烯薄膜表面的扫描电镜图；
[0024]图4为本专利技术一个具体实施例中薄膜的可见光透过率图，其中，a为激光加工前聚四氟乙烯薄膜的可见光透过率图，b为激光加工后聚四氟乙烯薄膜未经乙醇润湿时的可见光透过率图，c为激光加工后聚四氟乙烯薄膜经乙醇润湿的可见光透过率图；
[0025]图5为本专利技术聚四氟乙烯薄膜表面的水接触角模型示意图，其中，a为激光加工前
聚四氟乙烯薄膜的水接触角示意图，b为激光加工后聚四氟乙烯薄膜未经乙醇润湿时的水接触角示意图，c为激光加工后聚四氟乙烯薄膜经乙醇润湿的水接触角示意图。
[0026]附图说明：
[0027]激光器1；第一反射镜2；第二反射镜3；第三反射镜4；振镜5；加工样品6；电脑7；吸尘装置8。
[0028]本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0029]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种润湿性和透光率双重可逆转变薄膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1，使用激光加工的方式在聚四氟乙烯薄膜的表面烧蚀出微纳结构，所述微纳结构的尺寸为100nm
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20μm；S2，提供亲水性有机溶剂，对步骤S1中加工后的具有所述微纳结构的聚四氟乙烯薄膜的表面采用所述亲水性有机溶剂进行润湿或者干燥，以对具有所述微纳结构的聚四氟乙烯薄膜的表面的润湿性和透光率同时进行可逆转换。2.根据权利要求1所述的润湿性和透光率双重可逆转变薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的所述激光加工的方式包括：通过激光光束在所述聚四氟乙烯薄膜的表面加工出多孔图案。3.根据权利要求2所述的润湿性和透光率双重可逆转变薄膜的制备方法，其特征在于，所述多孔图案的扫描路径包括多个等间距的横向线。4.根据权利要求3所述的润湿性和透光率双重可逆转变薄膜的制备方法，其特征在于，相邻的两条所述横向线之间的间距为5
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20微米。5.根据权利要求1所述的润湿性和透光率双重可逆转变薄膜的制备方法，其特征在于，所述微纳结构的尺寸为100nm
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18μm。6.根据权利要求1所述的润湿性和透光率双重可逆转变薄膜的制备方法，其特征在于，所述激光加工的脉冲频率为...

【专利技术属性】
技术研发人员：银恺，吴婷妮，吴俊瑞，蒋杰，何军，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：