[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有自然結(jié)構(gòu)的仿生復(fù)眼的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110583503.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113311517B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊奕;鄭晶晶;胡學(xué)佳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B3/00
• 分類(lèi)號(hào): G02B3/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 齊晨潔

本發(fā)明提供一種具有自然結(jié)構(gòu)的仿生復(fù)眼的制作方法，包括如下步驟：步驟S1：將果蠅標(biāo)本滅菌后，分離出果蠅的眼睛，干燥后備用；步驟S2：將果蠅眼睛凸面的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到PDMS凹模中；步驟S3：向PDMS凹模中倒入第二PDMS液體，烘烤固化，脫模后得到具有自然結(jié)構(gòu)的仿生復(fù)眼。本發(fā)明直接利用果蠅的眼睛進(jìn)行復(fù)刻，開(kāi)發(fā)了基于自然昆蟲(chóng)眼的模板制造技術(shù)，為復(fù)眼提供了理想的透鏡配置和低粗糙度的幾何剖面，實(shí)現(xiàn)了低畸變的高質(zhì)量成像。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于仿生復(fù)眼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有自然結(jié)構(gòu)的仿生復(fù)眼的制作方法。

背景技術(shù)

我們觀察到在傳統(tǒng)的成像裝置中，采用了模仿哺乳動(dòng)物眼睛的單孔徑原理來(lái)設(shè)計(jì)光學(xué)成像系統(tǒng)。但是由于成像原理和衍射極限等因素導(dǎo)致成像設(shè)備體積較大。而自然昆蟲(chóng)復(fù)合眼具有一些優(yōu)勢(shì)，包括更大的視野(FOV)，以及高靈敏度的時(shí)間和空間檢測(cè)。這些顯著的優(yōu)勢(shì)使昆蟲(chóng)對(duì)沿不同方向移動(dòng)目標(biāo)非常敏感。這種自然成像系統(tǒng)引起了人們的極大關(guān)注。然而曲面復(fù)眼成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及曲面微透鏡陣列的處理技術(shù)是一大難題。在模仿昆蟲(chóng)眼結(jié)構(gòu)和功能方面我們進(jìn)行了很多努力，例如使用飛秒激光制造、基于光刻的方法或蝕刻輔助激光加工方法，以獲得具有良好的成像性能的均勻排列的固態(tài)微透鏡。還有的使用超精密金剛石加工工藝，分別在彎曲和平坦的表面上制成了微棱鏡和眼球陣列。通過(guò)改變掩模的形狀，使用靜電變形方法來(lái)制造具有不同結(jié)構(gòu)的眼孔陣列。然而這些不同類(lèi)型的彎曲復(fù)眼制備方法都具有諸如昂貴的加工設(shè)備和復(fù)雜的制備方法等缺點(diǎn)。盡管可以通過(guò)這些方法來(lái)制造昆蟲(chóng)復(fù)眼的仿生結(jié)構(gòu)，但是這些技術(shù)需要昂貴的設(shè)備，并且需要較長(zhǎng)的處理時(shí)間和復(fù)雜的制造過(guò)程。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有自然結(jié)構(gòu)的仿生復(fù)眼的制作方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有自然結(jié)構(gòu)的仿生復(fù)眼的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：將果蠅標(biāo)本滅菌后，分離出果蠅的眼睛，干燥后備用；

步驟S2：將果蠅眼睛凸面的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到PDMS凹模中；

步驟S3：向PDMS凹模中倒入第二PDMS液體，烘烤固化，脫模后得到具有自然結(jié)構(gòu)的仿生復(fù)眼。

進(jìn)一步，步驟S1中，干燥溫度為65℃，干燥時(shí)間為5min。

進(jìn)一步，步驟S2，包括如下過(guò)程：

過(guò)程S2-1：將潔凈干燥的有孔玻片和玻璃基板相疊合，玻璃基板從下側(cè)封住有孔玻片的孔，形成成模凹槽；

過(guò)程S2-2：將第一PDMS液體倒在成模凹槽中，平鋪，得到凹模前驅(qū)液；

過(guò)程S2-3：將步驟S1中分離出的果蠅眼睛置于凹模前驅(qū)液表面，同時(shí)確保果蠅眼睛的凸面朝下地浸入凹模前驅(qū)液且果蠅眼睛的邊緣高于凹模前驅(qū)液液面；

過(guò)程S2-4：烘烤固化、取下果蠅眼睛，得到PDMS凹模。

再進(jìn)一步，過(guò)程S2-2中，第一PDMS液體由1質(zhì)量份的交聯(lián)劑和10質(zhì)量份聚二甲基硅氧烷混合而成。

再進(jìn)一步，過(guò)程S2-2中，成模凹槽中，第一PDMS液體的平鋪厚度為1.5mm。

再進(jìn)一步，過(guò)程S2-2中，平鋪得到凹模前驅(qū)液后，將凹模前驅(qū)液在65℃條件下烘烤5min。

再進(jìn)一步，過(guò)程S2-4中，烘烤溫度為65℃，烘烤時(shí)間為40min。

再進(jìn)一步，過(guò)程S2-4中，取下果蠅眼睛后，得到成模膜片，截取成模膜片上與果蠅眼睛凸面穹頂位置相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，得到PDMS凹模。截取成模膜片上復(fù)制了果蠅眼睛中心部分結(jié)構(gòu)的區(qū)域，得到PDMS凹模，以確保仿生復(fù)眼結(jié)構(gòu)排列均勻和曲率均勻。