[發明專利]寬高比恒定的微結構的制備方法和PDMS彈性體在審

申請號：	202010213903.3	申請日：	2020-03-24
公開（公告）號：	CN112110412A	公開（公告）日：	2020-12-22
發明（設計）人：	時權;巫金波;何仲;溫維佳;張萌穎;薛廠	申請（專利權）人：	上海大學
主分類號：	B81C1/00	分類號：	B81C1/00;B81B7/00;G03F7/00
代理公司：	石家莊旭昌知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 13126	代理人：	張會強
地址：	201800 上海市嘉定***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	恒定微結構制備方法 pdms 彈性體
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【說明書】：

本發明提供了一種寬高比恒定的微結構的制備方法，該方法包括首先利用光刻法選擇性曝光制備出表面具有微結構圖案的基底，再于微結構圖案中填充犧牲層液體，最后傾倒PDMS并固化后得到寬高比恒定的微結構。同時本發明也提供了一種具有由以上方法所制備的微結構的PDMS彈性體。本發明所述的制備方法可在PDMS上制備出寬高比恒定的微結構，且該制備方法僅通過基底表面微結構圖案制備、填充犧牲層液體，以及PDMS平鋪固化即可完成制備，整體工藝簡單，操作簡便，有利于推廣應用。

技術領域

本發明涉及微結構制備技術領域，特別涉及一種寬高比恒定的微結構的制備方法。同時，本發明也涉及一種具有由以上方法所制備的微結構的PDMS彈性體。

背景技術

微結構是尺度范圍一般在微米量級的結構形式，其在微流體力學以及生物醫藥微流控方面有著廣泛的應用。目前用于制備微結構的方法主要有硬質塑料和金屬注塑模具加工工藝、干膜光刻加工工藝、光刻法加工聚二甲基硅氧烷 (PDMS)工藝、模塑法分層加工工藝、熱壓成型工藝，以及拉伸毛細玻璃管工藝、蝕刻加工無機材料工藝等多種方法。

現有的制備微結構的方法雖能實現微結構的制備，但其也存在制備工藝復雜，微結構加工耗時長，小批量試驗產品制備成本高，難以加工弧形微結構，以及對于連續變化的寬度難以制備寬高比恒定的微通道結構等諸多不足。其中，以傳統的用于微流控芯片的微通道結構為例，其截面即通常為矩形的，這在進行更復雜的微流體環境模擬時便有著一定的不足。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種寬高比恒定的微結構的制備方法，以可進行寬高比恒定的微結構的制備。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種寬高比恒定的微結構的制備方法，該方法包括如下的步驟：

a.將基底表面進行疏液修飾，使被修飾的基底表面具有疏液性；

b.在所述基底具有疏液性的表面涂抹一層光刻膠，并將光刻膠層加熱固化；

c.通過掩模版使紫外光選擇性照射所述基底具有光刻膠層的表面，再通過顯影液溶解去除被紫外光照射區域的光刻膠，以將掩模版上微結構圖案復制到所述光刻膠層上；

d.通過等離子刻蝕對復制有微結構圖案的所述光刻膠層進行表面處理，再將所述基底表面的光刻膠去除，以在基底表面形成親液性的微結構圖案；

e.在親液性的所述微結構圖案中填充犧牲層液體；

f.將PDMS的預聚物和固化劑按10：1質量比混合并攪拌均勻，去除氣泡后傾倒在具有微結構圖案的所述基體表面上；

g.在30℃條件下進行自然固化，再于55℃條件下加熱使PDMS完全固化，之后將PDMS由基底上揭下，即在所述PDMS上得到寬高比恒定的微結構。

進一步的，所述基底為硅片或玻璃片。