[發明專利]一種基于皺紋模板轉移的方法

無效

• 申請號: 201410636629.5
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN104401144A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 魯從華;田闖
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B41M5/382
• 分類號: B41M5/382
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 宋潔瑾

技術領域

本發明屬于薄膜轉移技術，更具體地說，是PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜的轉移技術，涉及一種關于PDMS皺紋模板的轉移方法。?

背景技術

微接觸印刷是軟印刷技術之一，它是以制備好的模板作為媒介，以大分子或者墨水作為中間物質，根據這種大分子或者墨水對基底和模板的粘附力的不同，實現墨水或者大分子在基底上有規則性的排列。微接觸印刷的步驟如圖所示。雖然微接觸印刷操作簡單、實用，但是也存在一些問題，比如說墨水對彈性模帶來的溶脹作用，以及PDMS印章模板的疏水性等。由于模板印章尺寸的限制，可能在接觸的過程中，還會帶來塌陷等模板變形的問題，從而影響基底上獲得的微接觸印刷的形貌。隨著微接觸印刷在生物醫療方面的廣泛應用，蛋白質、有機高分子越來越多的被作為轉移的對象，同樣也拓展了基底的范圍。?

Childs和Nuzzo基于上述界面化學反應的機理，在2005年發明了另一種軟印刷技術—貼花轉移印刷(簡稱DTL)，貼花轉移印刷是一種把模板上的圖案轉移到基底上的技術，這種技術分為兩種方法，一是應力失效；這個方法是通過模板和基底接觸在界面形成的化學鍵，然后揭開模板，最后將模板上的圖案留在基底上；另一種是選擇性的圖案釋放，這個技術是，在有圖案的模板上，旋涂PDMS通過處理制造出一個非粘結性的表面，之后與基底接觸反應，最后就把圖案留在了基底上。前者是基于親水性的模板和基底，當二者在一定溫度下接觸一段時間后，界面之間的親水基團-OH發生聚合，脫去水分子形成-Si-O-Si-，最后把模板去除掉，就在基底上留下了一定的圖案。?

但是對于微接觸印刷和貼花轉移技術，模板的應用范圍大多都是通過光刻制成的規整、平面的模板，雖然已有平面的模板在曲面的基底上的轉移，Child等人將貼花轉移技術擴展到了平面的模板在曲面的玻璃基底上進行轉移，但是獲得的形貌仍然需要進行后處理，過程復雜，不易制得。?

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于皺紋模板轉移的方法，解決現有技術中模板轉移過程復雜，不易制得的問題。?

本發明通過以下的技術方案予以實現：?

一種基于皺紋模板轉移的方法，包括以下步驟：?

(1)通過拉伸、氧等離子體處理，一步法制備PDMS皺紋模板；?

(2)將PDMS皺紋模板在0.01～0.1mol/L的NaOH溶液中浸泡，使PDMS皺紋表面具有充分的親水集團；?

(3)將皺紋模板取出干燥，與親水性PDMS基底接觸，在70～80℃下，加熱30～60min，得到了柔性基底上的微圖案形貌。?

所述步驟(1)拉伸、氧等離子體處理是指將PDMS彈性體薄膜拉伸10％，經過氧等離子體處理15min，最后緩慢回縮至未拉伸的狀態。?

所述步驟(2)NaOH溶液中浸泡時間為60min。?

所述步驟(3)親水性PDMS基底是指將PDMS基底用紫外臭氧處理5min，在PDMS表面形成一定的親水性。?

本發明的有益效果是：本發明的制備方法與之前的轉移方法相比較，能夠實現模板較大面積的轉移，轉移形貌比較完好，缺陷較少。?

附圖說明

圖1NaOH濃度對PDMS皺紋模板形貌的影響的光學顯微鏡圖(實施例1～4)；?

圖2PDMS基底上轉移的光學顯微鏡圖(實施例1～4)；?

圖3溫度對PDMS皺紋模板轉移影響的光學顯微鏡圖(實施例5～7)。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳細說明。?

第一步：PDMS皺紋模板的制備?

將PDMS預聚體與交聯劑按質量比為10：1混合，用玻璃棒充分攪拌，倒入特定器皿中。混合好的預聚合物中有小氣泡，需通過循環水式多用真空泵來脫氣一段時間。脫氣完成后，將其放入恒溫鼓風干燥箱進行固化處理。將制備好的PDMS彈性薄膜，切成5cm*1cm的長方形長條，然后采用自制的一般拉伸臺，將PDMS彈性體薄膜拉伸10％(5cm～5.5cm)，經過氧等離子體處理15min，最后緩慢回縮至未拉伸的狀態，切成1cm*1cm的正方形備用。?

第二步：PDMS皺紋模板的NaOH溶液浸泡?

采用不同濃度的NaOH溶液浸泡，觀察皺紋模板在浸泡前后的變化。?

第三步：PDMS皺紋模板在PDMS基底上的轉移?

將干燥好的PDMS皺紋模板與親水性的PDMS基底接觸，在70℃，80℃，135℃，200℃下進行加熱，在PDMS基底上得到了一定形貌的微圖案。?