System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法技术_技高网

一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法技术

技术编号:41246489 阅读:8 留言:0更新日期:2024-05-09 23:56
本发明专利技术涉及一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,属于纳米结构压印技术领域。解决冷压印本身复杂性受限和模板制备复杂的问题。包括以下步骤:对材料进行压印,得到压制好的材料;对压制好的材料进行阳极氧化;去掉压制好的材料上的氧化层,得到残余的微纳结构;对微纳结构进行覆膜,得到压印模板;使用压印模板对另一材料进行压印,得到另一压制好的材料;对另一压制好的材料进行阳极氧化,得到第二氧化层。本发明专利技术极大的降低了模板制作所需的难度和成本;可以丰富其纳米结构的单元晶格多样性并降低制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种产生新的纳米结构的方法,属于纳米结构压印。


技术介绍

1、冷压印作为一种纳米压印技术,近年来在纳米制造和纳米加工领域取得了一些重要的发展。以下是冷压印近期发展的一些方向和趋势:

2、1.材料选择和适用性扩展:近年来,研究人员在冷压印的材料选择方面进行了更多的探索。除了传统的聚合物材料,还开始尝试使用金属、半导体材料等。这种扩展使得冷压印在不同领域的应用更加广泛,如电子器件、传感器等。

3、2.纳米结构的多层次制备:利用多层次冷压印技术,可以制备出更加复杂的纳米结构,例如在不同层次上制造出不同的结构,从而实现更多样化的功能。

4、3.高分辨率的实现:近期,一些研究取得了在冷压印中实现高分辨率纳米结构的突破。通过精细设计模板结构、改进压印参数等方式,实现了更小尺寸、更高分辨率的纳米结构制备。

5、4.纳米光子学和光学器件应用:在光子学和光学器件领域,冷压印近年来得到了广泛的关注。通过制备具有特定光学性质的纳米结构,可以用于制造微透镜阵列、光子晶体等光学器件。

6、5.生物医学应用:冷压印技术在生物医学领域也有了一些新的应用。例如,可以利用冷压印制备微米和纳米尺度的生物传感器,用于生物分子的检测和分析。

7、6.仿生材料的制备:借鉴生物体的结构和特性,近期一些研究探索了利用冷压印制备仿生材料,如复制昆虫翅膀的微结构,用于表面润湿性、光学特性等方面的研究。

8、7.纳米制造技术的整合:在纳米制造领域,冷压印技术逐渐与其他纳米制造技术整合,如纳米光刻、自组装等。这种整合可以在制造过程中实现更高的效率和精度。

9、总的来说,冷压印技术在近期取得了一系列有益的发展,从材料的选择和多样性,到高分辨率的实现和不同领域的应用扩展。这些进展为纳米制造领域带来了更多的机会和可能性,也为冷压印技术在未来的发展中提供了更多的方向和挑战。

10、在微纳结构开发上,现在比较传统的方式都是用刻蚀的方法,例如fib或者ebl,但是这种高精度的加工方式对设备依赖性比较严重。公布号为cn104949957a,专利技术创造名称为嵌入式纳米点阵列表面增强拉曼活性基底及其制备方法,其技术方案中在锥结构上直接进行物理气象沉积,相当于只是做了一层材料的复合,微纳结构还是保持相同的排列。

11、因此,尽管冷压印技术在纳米制造领域有着许多优点,但也存在一些缺点和挑战,以下是一些常见的冷压印缺点:

12、1.分辨率受限:相对于其他一些纳米制造技术,冷压印的分辨率可能受到一定限制。由于是在室温下进行,材料的流动性有限,难以实现超高分辨率的纳米结构。

13、2.结构复杂性受限:冷压印通常适用于相对简单的结构,制备复杂的三维纳米结构可能较为困难。对于一些复杂的纳米器件,可能需要使用其他更适合的制造技术。

14、3.模板制备复杂:良好的模板制备对于冷压印至关重要。制备高质量、高分辨率的模板可能需要复杂的制备工艺和设备,增加了制备的难度和成本。

15、4.压力和温度控制难度:冷压印的工艺参数,如压力和温度,需要严格控制。压力不足可能导致结构不完整,压力过大可能损坏模板或基板。同时,温度的控制也需要精确的设备和控制手段。

16、5.缺乏实时监测:在冷压印过程中,很难实时监测结构的形成情况。这可能导致一些质量问题无法及时发现,影响制备效果。

17、综上所述,冷压印作为一种纳米制造技术,虽然有许多优点,但也有一些缺点和局限性。在实际应用中,需要根据具体的材料、结构和制备要求,综合考虑技术的优势和限制,选择合适的制造方法。

18、因此,亟需提出一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,以解决上述技术问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了解决冷压印本身复杂性受限和模板制备复杂的问题。为了克服上述技术缺陷,本专利技术的目的在于提供一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,在下文中给出了关于本专利技术的简要概述,以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解,这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分,也不是意图限定本专利技术的范围。

2、本专利技术的技术方案:

3、一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,包括以下步骤:

4、步骤一:对材料进行压印,得到压制好的材料;

5、步骤二:对压制好的材料进行阳极氧化;

6、步骤三:去掉压制好的材料上的氧化层,得到残余的微纳结构;

7、步骤四:对微纳结构进行覆膜,得到压印模板;

8、步骤五:使用压印模板对另一材料进行压印,得到另一压制好的材料;

9、步骤六:对另一压制好的材料进行阳极氧化,得到第二氧化层。

10、优选的:步骤一中,材料为铝片,用镍膜对铝片进行硬压印,采用4-5pa压强,持续时间为2min,可得到初步压制好的铝材基底。

11、优选的:步骤二中,采用160v电压,磷酸:乙二醇:水=1:200:400的氧化液,氧化时间为1h,可得到附有第一氧化层的微纳结构。

12、优选的:步骤三中,使用铬酸溶液去除第一氧化层,浸泡4-8h,可得到残余铝材基底,铝材基底为微纳结构。

13、优选的:步骤四中,在铝材基底表面电镀一层30nm的镍膜,一平方厘米的电镀电流为0.0003a,时间为500s,可以得到作为压印模板的结构。

14、优选的:步骤五中,使用压印模板进行压印,压强为6-7pa,时间为5min。

15、优选的:步骤六中,对另一压制好的材料进行阳极氧化,可得到附有第二氧化层。

16、本专利技术具有以下有益效果:

17、1.专利技术通过对基本结构表面进行修饰覆膜后进行压印,而基本结构修饰后本身是有三维结构的,从而实现纳米结构单元在三维上可调节,同时因其只需要简单覆膜就可以作为模板,大大的简化了模板的制作流程,极大的降低了模板制作所需的难度和成本;

18、2.本专利技术可以丰富其纳米结构的单元晶格多样性并降低制作成本;

19、3.本专利技术可以将微纳结构浸润在磷酸溶液对产品进一步修饰来控制锥结构顶端的形状,或者改变压印时的压强,控制压印孔洞的深浅。

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【技术保护点】

1.一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:步骤一中,材料为铝片,用镍膜对铝片进行硬压印,采用4-5pa压强,持续时间为2min,可得到初步压制好的基底(11)。

3.根据权利要求2所述的一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:步骤二中,采用160V电压,磷酸:乙二醇:水=1:200:400的氧化液,氧化时间为1h,可附有第一氧化层(12)。

4.根据权利要求3所述的一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:步骤三中,使用铬酸溶液去除第一氧化层(12),浸泡4-8h,可得到残余基底(11)。

5.根据权利要求4所述的一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:步骤四中,在基底(11)表面电镀一层30nm的涂覆层(13),涂覆层(13)为镍膜,一平方厘米的电镀电流为0.0003A,时间为500s,可以得到作为压印模板的结构。

6.根据权利要求5所述的一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:步骤五中,使用压印模板进行压印,压强为6-7Pa,时间为5min。

7.根据权利要求6所述的一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:步骤六中,对压制好的被压基底(21)进行阳极氧化,可得到第二氧化层(22)。

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【技术特征摘要】

1.一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:步骤一中,材料为铝片,用镍膜对铝片进行硬压印,采用4-5pa压强,持续时间为2min,可得到初步压制好的基底(11)。

3.根据权利要求2所述的一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:步骤二中,采用160v电压,磷酸:乙二醇:水=1:200:400的氧化液,氧化时间为1h,可附有第一氧化层(12)。

4.根据权利要求3所述的一种对遗留结构进行复形产生新的纳米结构的方法,其特征在于:步骤三中,使用铬酸溶液去除第一氧化层(12...

【专利技术属性】
技术研发人员:王文鑫王祎兑小博王甜雨吴玉泽
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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