[實用新型]可變表面吸附力元件

有效

• 申請號: 201821685683.9
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN209178455U
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 朱瑾;陳建光
• 申請（專利權）人: 朱瑾
• 主分類號: C22C45/10
• 分類號: C22C45/10;C22C45/00;A63B69/00
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 佛新瑜;韓飛

一種可變表面吸附力元件，包括基材、加熱層、緩沖層及納米結構陣列。加熱層形成于基材的一側，加熱層可通過供電而改變溫度；緩沖層形成于加熱層上；納米結構陣列形成于緩沖層上，納米結構陣列以金屬玻璃材料制成，納米結構陣列包括多個納米結構，各納米結構彼此間隔排列而形成有序陣列，且通過納米結構陣列可形成多個氣體容納空間。

技術領域

本實用新型涉及一種可變表面吸附力元件，尤其涉及一種通過溫度變化而改變表面吸附力的可變表面吸附力元件。

背景技術

近年來，仿生學成為學者及發明家所熱衷的研究標的之一。通過觀察與分析大自然中生物的身體結構、特征、行為等，進而將其應用于醫學、材料科學、農業、工程科技等各類領域中，以解決人類生活所遭遇的問題。舉例來說，壁虎的四肢底部具有大量的吸附結構，這些吸附結構為納米級的絨毛結構，使其能夠自由控制四肢對于墻壁或垂直平面的附著力，以便爬行于墻壁或垂直平面上。若能將此種特性應用于生活中，對于未來人類從事攀爬相關的運動或工作等方面將有所裨益。因此，如何能研發出如同壁虎四肢一般具有可變表面吸附力的元件，實為一個值得研究的課題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種可變表面吸附力元件，通過元件本身溫度變化而改變表面吸附力。

為達上述目的，本實用新型的可變表面吸附力元件包括基材、加熱層、緩沖層及納米結構陣列。加熱層形成于基材的一側，加熱層可通過供電而改變溫度；緩沖層形成于加熱層上；納米結構陣列形成于緩沖層上，納米結構陣列以金屬玻璃材料制成，納米結構陣列包括多個納米結構，各納米結構彼此間隔排列而形成有序陣列，且通過納米結構陣列可形成多個氣體容納空間。

在本實用新型的一個實施例中，加熱層為金屬層，且緩沖層為金屬氧化物層或氮化物層。

在本實用新型的一個實施例中，各納米結構為中空管狀結構，中空管狀結構的中心軸垂直于緩沖層的表面，且中空管狀結構的一端連接緩沖層，另一端則形成開放端。

在本實用新型的一個實施例中，各中空管狀結構的直徑為10nm至100μm，且各中空管狀結構的高寬比為1:0.5～1:10。

在本實用新型的一個實施例中，各中空管狀結構的管壁厚度與直徑的比為1:10～1:2。

在本實用新型的一個實施例中，相鄰二個納米結構的間距為納米結構的直徑的0.5～6倍。

在本實用新型的一個實施例中，本實用新型的可變表面吸附力元件還包括供電單元，供電單元電性連接加熱層，以提供可調電壓對加熱層供電。

在本實用新型的一個實施例中，可調電壓介于0.5V～3V之間。

在本實用新型的一個實施例中，金屬玻璃材料為選自以下材料所構成群組中的至少一種：鋯基金屬玻璃、鈦基金屬玻璃、鈀基金屬玻璃、鐵基金屬玻璃、銅基金屬玻璃、鎳基金屬玻璃、鋁基金屬玻璃、鎢基金屬玻璃及鎂基金屬玻璃。

本實用新型的另一個目的在于提供一種前述可變表面吸附力元件的制造方法，包括以下步驟：提供基材；在基材上形成加熱層；在加熱層上形成緩沖層；在緩沖層上形成光阻層，其中光阻層具有鏤空結構陣列，鏤空結構陣列包括自光阻層的一側貫穿至緩沖層的多個鏤空結構；在光阻層上濺鍍金屬玻璃材料，且金屬玻璃材料沉積于各鏤空結構的側壁及通過鏤空結構外露的緩沖層上；移除光阻層并使得金屬玻璃材料形成納米結構陣列，其中納米結構陣列包括多個納米結構，各納米結構彼此間隔排列而形成有序陣列，且通過納米結構陣列可形成多個氣體容納空間。

在本實用新型的一個實施例中，所述方法還包括以下步驟：設置電性連接加熱層的供電單元，其中供電單元提供可調電壓對加熱層供電。

附圖說明

圖1為本實用新型的可變表面吸附力元件的結構示意圖。