噴嘴及其制造方法本專(zhuān)利申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年7月29日，發(fā)明名稱(chēng)為“噴嘴及其制造方法”的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201080042612.7（對(duì)應(yīng)于PCT國(guó)際申請(qǐng)PCT/US2010/043628）的分案申請(qǐng)。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明整體涉及噴嘴。本發(fā)明還適用于帶有此類(lèi)噴嘴的燃料噴射器。

背景技術(shù)：
燃料噴射越來(lái)越成為在內(nèi)燃機(jī)中混合燃料和空氣的優(yōu)選方法。燃料噴射通常可用來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料效率并減少有害排放。燃料噴射器通常包括用于在壓力下使燃料霧化以供燃燒的噴嘴。越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)要求使用更高效的燃料噴射器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
大體上，本發(fā)明涉及噴嘴及制造噴嘴的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，一種生產(chǎn)噴嘴的方法包括以下步驟：(a)提供第一材料，該第一材料能夠經(jīng)歷多光子反應(yīng)；(b)采用多光子過(guò)程在所述第一材料內(nèi)形成第一微結(jié)構(gòu)化圖案；(c)在不同于所述第一材料的第二材料中復(fù)制所述第一微結(jié)構(gòu)化圖案以制作第一模具，該第一模具包括在所述第二材料中的第二微結(jié)構(gòu)化圖案；(d)在不同于所述第一材料和所述第二材料的第三材料中復(fù)制所述第二微結(jié)構(gòu)化圖案以制作第二模具，該第二模具包括在所述第三材料中的包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)的第三微結(jié)構(gòu)化圖案；(e)采用與所述第三材料不同的第四材料層使所述第二模具的第三微結(jié)構(gòu)化圖案平整化，其中所述層使在第三微結(jié)構(gòu)化圖案中的所述多個(gè)微結(jié)構(gòu)中的微結(jié)構(gòu)頂部暴露；和(f)去除所述第三材料獲得在所述第四材料中具有多個(gè)孔的噴嘴，其中所述孔對(duì)應(yīng)于所述第三微結(jié)構(gòu)化圖案中的所述多個(gè)微結(jié)構(gòu)。在一些情形中，所述方法中的所述步驟按順序?qū)嵤Ｔ谝恍┣樾沃?，所述第一材料包括聚甲基丙烯酸甲酯。在一些情形中，所述第一材料能夠?jīng)歷雙光子反應(yīng)。在一些情形中，所述第一微結(jié)構(gòu)化圖案包括多個(gè)離散微結(jié)構(gòu)。在一些情形中，所述多個(gè)離散微結(jié)構(gòu)包括一離散微結(jié)構(gòu)，其為三維直線主體、三維直線主體的一部分，立體曲線主體、立體曲線主體的一部分、多面體、錐體、錐形微結(jié)構(gòu)或螺旋微結(jié)構(gòu)。在一些情形中，采用雙光子工藝在所述第一材料中形成所述第一微結(jié)構(gòu)化圖案。在一些情形中，在所述第一材料中形成所述第一微結(jié)構(gòu)化圖案的步驟包括使所述第一材料的至少一部分曝光從而使多個(gè)光子被同時(shí)吸收。在一些情形中，在所述第一材料中形成所述第一微結(jié)構(gòu)化圖案的步驟包括去除所述第一材料的曝光部分、或所述第一材料的未曝光部分。在一些情形中，在所述第二材料中復(fù)制所述第一微結(jié)構(gòu)化圖案包括電鍍所述第一微結(jié)構(gòu)化圖案。在一些情形中，所述第二材料包括電鍍材料。在一些情形中，所述第一模具包括金屬。在一些情形中，所述第一模具包括Ni。在一些情形中，所述第二微結(jié)構(gòu)化圖案實(shí)質(zhì)上為所述第一微結(jié)構(gòu)化圖案的復(fù)制陰模。在一些情形中，所述在第三材料中復(fù)制所述第二微結(jié)構(gòu)化圖案的步驟包括注模。在一些情形中，所述第三材料包括聚合物，如聚碳酸酯。在一些情形中，所述第二模具包括聚合物。在一些情形中，所述第三微結(jié)構(gòu)化圖案實(shí)質(zhì)上為所述第二微結(jié)構(gòu)化圖案的復(fù)制陰模。在一些情形中，所述使第三微結(jié)構(gòu)化圖案平整化的步驟包括電鍍所述第三微結(jié)構(gòu)化圖案。在一些情形中，所述使第三微結(jié)構(gòu)化圖案平整化的步驟包括采用所述第四材料涂覆所述第三微結(jié)構(gòu)化圖案。在一些情形中，所述使第三微結(jié)構(gòu)化圖案平整化的步驟包括采用所述第四材料電鍍所述第三微結(jié)構(gòu)化圖案。在一些情形中，所述使第三微結(jié)構(gòu)化圖案平整化的步驟包括去除所述第四材料的一部分，其中在一些情形中，所述被涂覆的第四材料的所述部分通過(guò)研磨方法去除。在一些情形中，所述第四材料包括電鍍材料。在一些情形中，所述噴嘴包括金屬。在一些情形中，所述噴嘴包括Ni。在另一個(gè)實(shí)施例中，噴嘴包括中空內(nèi)部空間和至少一個(gè)將所述中空內(nèi)部空間與所述噴嘴的外側(cè)連接的孔。所述至少一個(gè)孔包括具有第一形狀且位于所述噴嘴的所述中空內(nèi)部空間處的孔入口和具有不同于所述第一形狀的第二形狀且位于所述噴嘴的外側(cè)處的孔出口。在一些情形中，所述第一形狀為橢圓形，所述第二形狀為圓形。在一些情形中，所述第一形狀為跑道形，所述第二形狀為圓形。在一些情形中，所述第一形狀的周邊包括多個(gè)緊密堆積的圓的外圓弧，其中所述外圓弧由類(lèi)似曲線的圓角連接。在另一個(gè)實(shí)施例中，噴嘴包括中空內(nèi)部空間和至少一個(gè)將所述中空內(nèi)部空間與噴嘴外側(cè)連接的孔。所述至少一個(gè)孔包括所述噴嘴的所述中空內(nèi)部空間處的孔入口和所述噴嘴的外側(cè)處的孔出口。所述至少一個(gè)孔帶有從所述孔入口到所述孔出口旋轉(zhuǎn)的截面。在一些情形中，所述截面從所述孔入口到所述孔出口具有逐漸提高的旋轉(zhuǎn)率。在一些情形中，所述截面從所述孔入口到所述孔出口具有逐漸降低的旋轉(zhuǎn)率。在一些情形中，所述截面從所述孔入口到所述孔出口具有恒定的旋轉(zhuǎn)率。在一些情形中，所述孔入口具有第一形狀，所述孔出口具有與所述第一形狀不同的第二形狀。在一些情形中，所述噴嘴包括多個(gè)孔，所述多個(gè)孔被布置成包括最外側(cè)圓的同心圓陣列。所述離散的噴嘴孔被布置成使得沒(méi)有最外側(cè)圓的直徑包括來(lái)自同心圓陣列中的每一圓的至少一個(gè)離散噴嘴孔。在一些情形中，所述同心圓陣列中的每一個(gè)圓包括間隔均勻的離散噴嘴孔。附圖說(shuō)明結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例所做的以下詳細(xì)描述將有利于更完整地理解和體會(huì)本發(fā)明，其中：圖1A-1M為在制造噴嘴的方法中處于中間階段或步驟時(shí)的構(gòu)造的示意圖；圖2為一種微結(jié)構(gòu)的立體示意圖；圖3為另一種微結(jié)構(gòu)的立體示意圖；圖4為另一種微結(jié)構(gòu)的立體示意圖；圖5為另一種微結(jié)構(gòu)的立體示意圖；圖6為微結(jié)構(gòu)的底的示意圖；圖7和圖8分別為微結(jié)構(gòu)的立體示意圖和俯視圖；圖9為微結(jié)構(gòu)（噴嘴孔）的立體示意圖；圖10為圖9所示的微結(jié)構(gòu)（噴嘴孔）的底（孔入口）的示意圖；圖11為圖9所示的微結(jié)構(gòu)（噴嘴孔）的俯視示意圖；圖12為噴嘴孔（微結(jié)構(gòu)）的立體示意圖；圖13為圖12所示的噴嘴孔（微結(jié)構(gòu)）的孔入口（底）的示意圖；圖14為圖12所示的噴嘴孔（微結(jié)構(gòu)）的俯視示意圖；圖15A和圖15B為兩種不同的孔（微結(jié)構(gòu)）陣列的俯視示意圖；圖16為多個(gè)噴嘴孔（微結(jié)構(gòu)）的立體示意圖；圖17為微結(jié)構(gòu)的側(cè)視示意圖；圖18為曝光系統(tǒng)的側(cè)視示意圖；圖19和圖20為微結(jié)構(gòu)簇的兩張掃描電鏡顯微照片（SEM)；圖21為聚碳酸酯微結(jié)構(gòu)簇的掃描電鏡顯微照片;圖22和圖23分別為孔簇的孔入口和孔入口的光學(xué)顯微照片；圖24為一種噴嘴的側(cè)視示意圖；和圖25為圖22和圖23所示的孔中的一個(gè)孔的掃描電鏡顯微照片。在說(shuō)明書(shū)中，多個(gè)附圖中使用的相同附圖標(biāo)號(hào)是指具有相同或類(lèi)似特性和功能的相同或類(lèi)似元件。具體實(shí)施方式本發(fā)明整體涉及噴嘴。本發(fā)明所公開(kāi)的噴嘴包括設(shè)計(jì)成在孔入口處、孔壁中和孔出口處改善噴射方向和流體動(dòng)力學(xué)的一個(gè)或多個(gè)孔。本發(fā)明所公開(kāi)的噴嘴可有益地裝入燃料噴射器系統(tǒng)中以提高燃料效率。本發(fā)明所公開(kāi)的噴嘴可采用例如雙光子工藝等多光子工藝進(jìn)行制造。具體地，可采用多光子工藝來(lái)制造微結(jié)構(gòu)，而微結(jié)構(gòu)繼而可用作模具來(lái)制造用于噴嘴或其它應(yīng)用的孔。應(yīng)當(dāng)理解，在本領(lǐng)域中，術(shù)語(yǔ)“噴嘴”可具有多種不同的含義。在一些具體的參考文獻(xiàn)中，術(shù)語(yǔ)“噴嘴”具有廣泛的定義。例如，美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)2009/0308953A1（Palestrant等人）公開(kāi)了一種“霧化噴嘴”，其包括多個(gè)元件，包括封堵器室50。這區(qū)別于本申請(qǐng)給出的對(duì)噴嘴的理解和定義。例如，本說(shuō)明書(shū)中的噴嘴大體上對(duì)應(yīng)于Palestrant等人的孔插件24。一般地，本說(shuō)明書(shū)中的噴嘴可理解為霧化噴射系統(tǒng)的末端錐形部分，噴霧最終從所述末端錐形部分噴出，參見(jiàn)例如韋氏字典(MerriamWebster'sDictionary)對(duì)噴嘴的定義：帶有用于（如在軟管上）對(duì)流體流加速或?qū)虻膱A錐或縮小部的短管。其它的理解可參見(jiàn)授予NippondensoCo.,Ltd.(Kariya,Japan)的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,716,009（Ogihara等人）。在該參考文獻(xiàn)中，流體噴射“噴嘴”再一次被廣義地定義為多段閥元件10（“燃料噴射閥10用作流體噴射噴嘴”-參見(jiàn)Ogihara等人的專(zhuān)利的第4欄第26-27行）。本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)“噴嘴”的定義和理解應(yīng)涉及第一和第二孔板130、132，還可能涉及例如套筒138（參見(jiàn)Ogihara等人的專(zhuān)利的圖14和圖15），其位于緊鄰燃料噴口處。授予Hitachi,Ltd.(Ibaraki,Japan)的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,127,156（Yokoyama等人）中使用了類(lèi)似于本申請(qǐng)所述的對(duì)術(shù)語(yǔ)“噴嘴”的理解。在該專(zhuān)利中，噴嘴10被定義為獨(dú)立于連接的一體化結(jié)構(gòu)的元件，如“渦旋式噴嘴”12（見(jiàn)圖1(II))。當(dāng)術(shù)語(yǔ)“噴嘴”在隨后的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中被提及時(shí)，上述定義應(yīng)被理解。在一些情形中，本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)可為三維直線主體，如例如四面體或六面體等多面體、棱柱、或棱錐，或此類(lèi)主體的一部分或其組合，如平截頭體。例如，圖2為微結(jié)構(gòu)220的立體示意圖，微結(jié)構(gòu)220設(shè)置于基底210上并包括平面的或平坦的底230、平面的或平坦的頂240和將所述頂連接至所述底的側(cè)面250。側(cè)面250包括多個(gè)平面或平坦面，如面260、265和270。微結(jié)構(gòu)220可用作制造用于例如噴嘴的孔的模具。在一些情形中，本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)可為立體曲線主體或此類(lèi)主體的一部分，例如球體、非球體、橢圓體、類(lèi)球體、拋物體、圓錐體或截頭圓錐體或圓柱體的區(qū)段。例如，圖3為微結(jié)構(gòu)320的立體示意圖，微結(jié)構(gòu)320設(shè)置于基底310上并包括平面的或平的底330、平面的或平的頂340和將所述頂連接至所述底的曲線側(cè)面350。在該示例性微結(jié)構(gòu)320中，頂340和底330具有相同的形狀。微結(jié)構(gòu)320從底330到頂340逐漸變細(xì)。因此，頂340的面積較底330小。微結(jié)構(gòu)320可用作制造用于例如噴嘴的孔的模具。在一些情形中，本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)的一些特征從底到頂發(fā)生變化。例如，在一些情形中，本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)可為錐形微結(jié)構(gòu)。例如，圖4為微結(jié)構(gòu)420的立體示意圖，其可采用多光子過(guò)程制造。微結(jié)構(gòu)420可用作制造用于例如噴嘴的孔的模具。微結(jié)構(gòu)420設(shè)置于基底410上并包括底430、頂440和將所述頂連接至所述底的側(cè)面450。微結(jié)構(gòu)420具有高度或厚度h1，其為沿z軸在底430和頂440之間的距離。微結(jié)構(gòu)420呈錐形。具體地，微結(jié)構(gòu)的橫截面積沿微結(jié)構(gòu)的厚度方向從底430到頂440減小。例如，微結(jié)構(gòu)420在xy平面內(nèi)在高度h2處具有截面460，在xy平面內(nèi)在高度h3>h2處具有截面470。截面470的面積小于截面460的面積，而截面460的面積小于底430的面積。底430具有第一形狀，而頂440具有與所述第一形狀不同的第二形狀。在一些情形中，第一形狀為橢圓形，而第二形狀為圓形。例如，圖5為微結(jié)構(gòu)520的立體示意圖，微結(jié)構(gòu)520包括橢圓底530、圓頂540和將所述頂連接至所述底的側(cè)面550。橢圓底530具有沿y方向長(zhǎng)度為“a”的長(zhǎng)軸560和沿x方向長(zhǎng)度為與“a”不同的“b”的短軸570。圓頂540具有半徑r。微結(jié)構(gòu)520呈錐形。具體地，圓頂540的面積小于橢圓底530的面積。作為另外一個(gè)例子，所述第一形狀可為跑道形，而第二形狀可為例如圓形。例如，圖6為底630的示意圖，底630可作為本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)的底。底630包括兩個(gè)圓642、644和中間部分650。底630具有周邊660，周邊660包括彎曲部分或弧632和634以及直線部分636和638。彎曲部分632和634分別為圓642和644的一部分。在一些情況下，本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)沿微結(jié)構(gòu)的厚度或高度方向具有截面，該截面從所述微結(jié)構(gòu)的底旋轉(zhuǎn)至所述微結(jié)構(gòu)的頂。例如，圖7為微結(jié)構(gòu)720的立體示意圖，微結(jié)構(gòu)720包括設(shè)置于xy平面內(nèi)的底730、設(shè)置于xy平面內(nèi)的頂740和將所述頂連接至所述底的側(cè)面780。微結(jié)構(gòu)720具有高度h4。微結(jié)構(gòu)720具有從頂740到底730順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的xy截面。具體地，頂740沿x方向具有對(duì)稱(chēng)軸742，在高度h5<h4處的微結(jié)構(gòu)的xy截面750具有對(duì)稱(chēng)軸752，其相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸742成順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；在高度h6<h5處的微結(jié)構(gòu)的xy截面755具有對(duì)稱(chēng)軸757，其相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸752成順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；在高度h7<h6處的微結(jié)構(gòu)的xy截面760具有對(duì)稱(chēng)軸762，其相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸757成順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；底730沿y軸具有對(duì)稱(chēng)軸732，其相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸762呈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。等同地，微結(jié)構(gòu)720具有xy截面，其從底730到頂740逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。圖8為微結(jié)構(gòu)720的俯視示意圖，其示出頂740及其對(duì)稱(chēng)軸742、截面750及其對(duì)稱(chēng)軸752、截面755及其對(duì)稱(chēng)軸757、截面760及其對(duì)稱(chēng)軸762和底730及其對(duì)稱(chēng)軸732。從頂部看，所述截面的對(duì)稱(chēng)軸從頂?shù)降醉槙r(shí)針旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)使得所述微結(jié)構(gòu)沿其高度或厚度成扭曲狀。在一些情形中，每一個(gè)截面均可為橢圓，其具有相應(yīng)的長(zhǎng)軸作為對(duì)稱(chēng)軸。在這些情形中，長(zhǎng)軸從底到頂旋轉(zhuǎn)。在一些情形中，例如當(dāng)微結(jié)構(gòu)成錐形或扭曲時(shí)，所述截面旋轉(zhuǎn)并且從底到頂變小。例如，橢圓底730具有沿y方向長(zhǎng)度為“a”的長(zhǎng)軸732和沿x方向長(zhǎng)度為“b”的短軸734，“b”與“a”不同。當(dāng)長(zhǎng)軸從底到頂旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)例如減小“a”來(lái)減小a/b之比使得橢圓變小，最終在頂部變成圓（a=b）?？傮w上，本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)可從底到頂沿其厚度包括圓錐和/或扭曲或螺旋。微結(jié)構(gòu)720可用作模具來(lái)制造噴嘴中的一個(gè)或多個(gè)孔，所述孔和微結(jié)構(gòu)720具有基本相同的輪廓。例如，這種制造方法制得的孔720具有孔入口730、孔出口740和從孔入口延伸至孔出口的壁752。所述孔從孔入口到孔出口成錐形和螺旋形或扭曲形。有益地，本發(fā)明所公開(kāi)的螺旋或扭曲的噴嘴孔可用于燃料噴射器中以增大燃料流速、減小液滴尺寸并改善燃料和空氣的混合。所述微結(jié)構(gòu)可被理解為在其不同的高度（如h6、h5等)處具有“直徑”。該直徑可被理解為在共同高度處微結(jié)構(gòu)的邊緣之間的最大距離。在具有橢圓底的情形中，如孔入口730處，該直徑為所述微結(jié)構(gòu)沿長(zhǎng)軸732的邊緣之間的距離。在所述結(jié)構(gòu)的相對(duì)端，對(duì)應(yīng)于孔出口740，類(lèi)似地，該直徑為在共同高度（此處為h4)處微結(jié)構(gòu)的邊緣之間的最大距離。因此，沿軸742的所述微結(jié)構(gòu)邊緣之間的距離將對(duì)應(yīng)于孔出口的直徑。在一些實(shí)施例中，所述孔入口可具有小于300微米、或小于200微米、或小于或等于160微米、或小于140微米的直徑。在一些實(shí)施例中，所述孔出口可具有小于300微米、或小于200微米、或小于100微米、或小于或等于40微米、或小于125微米的直徑。在一些情形中，噴嘴孔720的截面從所述孔入口到所述孔出口具有逐漸增加的旋轉(zhuǎn)率。在一些情形中，噴嘴孔720的截面從所述孔入口到所述孔出口具有逐漸減小的旋轉(zhuǎn)率。在一些情形中，所述截面從所述孔入口到所述孔出口具有恒定的旋轉(zhuǎn)率。通常，本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)的底或橫截面，或本發(fā)明所公開(kāi)的噴嘴孔的孔入口或橫截面可具有可能在應(yīng)用中所需的任意截面。在一些情形中，所述底或孔入口可具有包括緊密堆積的圓的外圓弧的周邊，其中外圓弧由類(lèi)似曲線的圓角連接。例如，圖9為微結(jié)構(gòu)920的立體示意圖，其包括底930、頂940和將所述底連接至所述頂?shù)膫?cè)面950。圖10為具有周邊1090的底930的示意圖，該周邊包括四個(gè)緊密堆積的圓的外圓弧，其中外圓弧由類(lèi)似曲線的圓角連接。具體地，周邊1090包括圓1020的外圓弧1010、圓1022的外圓弧1012、圓1024的外圓弧1011、以及圓1026的外圓弧1016，其中外圓弧1010和1012通過(guò)類(lèi)似曲線的圓角1030連接，外圓弧1012和1014通過(guò)類(lèi)似曲線的圓角1032連接，外圓弧1014和1016通過(guò)類(lèi)似曲線的圓角1034連接，且外圓弧1016和1010通過(guò)類(lèi)似曲線的圓角1036連接。圓1010、1012、1014和1016形成同樣并接觸的圓的方陣，其中每一個(gè)圓均具有半徑r1。底930包括對(duì)稱(chēng)軸1040。微結(jié)構(gòu)920的橫截面旋轉(zhuǎn)并且半徑r1從底930到頂940減小，從而使微結(jié)構(gòu)從底930到頂940成螺旋狀并逐漸變細(xì)。等同地，噴嘴孔920包括孔入口930、孔出口940和從所述孔入口至所述孔出口延伸的壁950?？?20具有橫截面，其從所述孔入口至所述孔出口旋轉(zhuǎn)并逐漸變小。圖11為噴嘴孔（或微結(jié)構(gòu)）920的俯視示意圖，示出孔入口930具有對(duì)稱(chēng)軸1040且孔出口940具有對(duì)稱(chēng)軸942。從頂部看，孔920的截面的對(duì)稱(chēng)軸從所述孔入口至所述孔出口逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致孔沿其高度或厚度扭曲。作為另外一個(gè)例子，圖12為噴嘴孔（或微結(jié)構(gòu)）1220的立體示意圖，噴嘴孔1220具有高度k1并包括孔入口1230、孔出口1240和從所述孔入口延伸至所述孔出口的壁1250。圖13為具有周邊1235的孔入口1230的示意圖，該周邊包括兩個(gè)緊密堆積的或接觸的圓的外圓弧，其中外圓弧由類(lèi)似曲線的圓角連接。具體地，周邊1090包括圓1280的外圓弧1270和圓1282的外圓弧1272，其中每一個(gè)圓具有半徑r2并且外圓弧1270及1272由曲線狀的圓角1290和1292連接?？兹肟?230包括對(duì)稱(chēng)軸1232。噴嘴孔1220的橫截面旋轉(zhuǎn)并且半徑r2從孔入口1230到孔出口1240減小，從而使微結(jié)構(gòu)從孔入口1230到孔出口1240成螺旋狀并逐漸變細(xì)。具體地，頂1240沿x方向具有對(duì)稱(chēng)軸1242，在高度為k2<k1處所述孔的xy截面1264具有相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸1242順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的對(duì)稱(chēng)軸1265，在高度為k3<k2處所述孔的xy截面1262具有相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸1265順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的對(duì)稱(chēng)軸1263，在高度為k4<k3處所述孔的xy截面1260具有相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸1263順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的對(duì)稱(chēng)軸1261，以及孔入口1230具有相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸1261順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的沿y軸的對(duì)稱(chēng)軸1232。因此，孔1220具有從孔出口1240至孔入口1230順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的xy截面。等同地，孔1220具有從孔入口至孔出口逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的xy截面。圖14為噴嘴孔1220的俯視示意圖，示出孔出口1240及其沿x軸的對(duì)稱(chēng)軸1242、截面1264及其對(duì)稱(chēng)軸1265、截面1262及其對(duì)稱(chēng)軸1263、截面1260及其對(duì)稱(chēng)軸1261、以及孔入口1230及其沿y軸的對(duì)稱(chēng)軸1232。從頂部看，所述孔的橫截面的對(duì)稱(chēng)軸從孔出口至孔入口順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。等同地，微結(jié)構(gòu)1220包括底1230、頂1240和將所述底連接至所述頂?shù)膫?cè)面1250。微結(jié)構(gòu)1220具有從所述底到所述頂旋轉(zhuǎn)并變小的截面。如圖2至圖14所示，本文所公開(kāi)的用作噴嘴的微結(jié)構(gòu)可為整體結(jié)構(gòu)。換而言之，形成實(shí)際噴嘴的微結(jié)構(gòu)220、320、420等構(gòu)建于，并最終形成共同的、單一材料件。這可被理解為與通過(guò)組合多個(gè)不同的零件形成的噴嘴不同，其中這些零件可能由不同的材料制成。在這方面，如上述圖所示，本文所公開(kāi)的噴嘴可為整體結(jié)構(gòu)。通常，多個(gè)本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)或孔可具有可能在應(yīng)用中所需的任意布置方式。例如，在一些情形中，本發(fā)明所公開(kāi)的孔可按規(guī)則排列或不按規(guī)則排列。例如，圖15A為孔或微結(jié)構(gòu)1510的兩維方陣列1500的俯視示意圖，圖15B為孔或微結(jié)構(gòu)1530的兩維六邊形陣列1520的俯視示意圖，其中孔或微結(jié)構(gòu)1510和1530可為本文所公開(kāi)的任意噴嘴孔或微結(jié)構(gòu)。在一些情形中，多個(gè)本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)或孔可布置于非平面上。例如，圖16為設(shè)置于或布置于球面1620上的多個(gè)噴嘴孔或微結(jié)構(gòu)1610的立體示意圖。在一些情形中，本發(fā)明所公開(kāi)的微結(jié)構(gòu)或孔可具有一個(gè)或多個(gè)圓角，以便制造和/或減少局部應(yīng)力。例如，圖17為微結(jié)構(gòu)1720的側(cè)視示意圖，所述微結(jié)構(gòu)設(shè)置于基底1710上且包括底1730、頂1740和連接所述底至所述頂?shù)膫?cè)面1750。微結(jié)構(gòu)1720包括平滑連接側(cè)面1750和頂1740的圓角1760和1761，以及平滑連接側(cè)面1750和基底1710的頂面1705的圓角1770和1771。本文所公開(kāi)的噴嘴孔和微結(jié)構(gòu)可采用圖1A-1M所示的方法進(jìn)行制造。該方法在制造單一陣列中的多種單個(gè)微結(jié)構(gòu)和孔時(shí)提供靈活性和控制，也可在保持工業(yè)上可接受的制造速度或“生產(chǎn)量”的同時(shí)達(dá)到所需的低的平均表面粗糙度。圖1A為設(shè)置于基底110上的第一材料層115的側(cè)視示意圖。所述第一材料能夠通過(guò)同時(shí)吸收多個(gè)光子而經(jīng)歷多光子反應(yīng)。例如，在一些情形中，所述第一材料能夠通過(guò)同時(shí)吸收兩個(gè)光子而經(jīng)歷雙光子反應(yīng)。所述第一材料可為能夠經(jīng)歷例如雙光子反應(yīng)等多光子反應(yīng)的任意材料或材料系統(tǒng)，如描述于2005年12月21日提交的、名稱(chēng)為“ProcessForMakingMicrolensArraysAndMasteroforms”的待審美國(guó)申請(qǐng)序列號(hào)11/313482（律師檔案號(hào)60893US002)中的那些；2007年5月17號(hào)提交的、名稱(chēng)為“ProcessForMakingLightGuidesWithExtractionStructuresAndLightGuidesProducedThereby”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)US2009/0175050（律師檔案號(hào)62162US007)中的那些；以及2008年9月9日提交的、名稱(chēng)為“HighlyFunctionalMultiphotonCurableReactiveSpecies”的PCT國(guó)際公開(kāi)WO2009/048705（律師檔案號(hào)63221WO003)中的那些，所有這些都以引用方式并入本文。在一些情形中，所述第一材料可為光反應(yīng)性組合物，其包括至少一種能經(jīng)歷酸引發(fā)或自由基引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)的活性反應(yīng)組分、和至少一個(gè)多光子光引發(fā)劑系統(tǒng)。適用于光反應(yīng)性組合物的活性反應(yīng)組分包括固化性物質(zhì)和非固化性物質(zhì)兩者。示例性的固化性物質(zhì)包括加成可聚合單體、低聚物和加成可交聯(lián)聚合物（如可自由基聚合或可交聯(lián)的烯鍵式不飽和類(lèi)物質(zhì)，包括例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、和例如苯乙烯等某些乙烯基化合物），以及可陽(yáng)離子聚合的單體、低聚物和可陽(yáng)離子交聯(lián)聚合物（最常被酸引發(fā)的物質(zhì)且包括例如環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯醚、氰酸鹽酯等），及其類(lèi)似物和其混合物。示例性的非固化性物質(zhì)包括反應(yīng)性聚合物，其溶解度在酸或自由基引導(dǎo)的反應(yīng)下可提高。此類(lèi)反應(yīng)性聚合物包括，例如含有酯基團(tuán)的非水溶性聚合物，酯基團(tuán)可通過(guò)光生酸轉(zhuǎn)換為水溶性的酸基團(tuán)（例如聚(4-叔丁氧基羰氧基苯乙烯)）。非固化性物質(zhì)還包括化學(xué)增幅感光樹(shù)脂。所述多光子光引發(fā)劑系統(tǒng)使得聚合被限制或局限于用于曝光所述第一材料的聚光束的焦域。這種系統(tǒng)優(yōu)選為包括至少一種多光子光敏劑、至少一種光引發(fā)劑（或電子受體）及任選的至少一種電子供體的雙組分系統(tǒng)或三組分系統(tǒng)。第一材料層115可采用可能在應(yīng)用中所需的任何涂覆方法涂覆到基底110上。例如，所述第一材料可通過(guò)滿涂（floodcoating）而涂覆于基底110上。其它示例性的涂覆方法包括刮涂、切口涂（notchcoating）、逆轉(zhuǎn)輥涂（reverserollcoating）、凹版印涂（gravurecoating）、噴涂、棒涂（barcoating）、旋涂和浸涂。根據(jù)特定應(yīng)用和所要采用的曝光方法，基底110可選自多種薄膜、薄片和其它表面（包括硅片和玻璃板）。在一些情形中，基底110足夠平，以使第一材料層115具有均勻的厚度。在一些情形中，層115可被批量曝光。在這些情形中，基底110可不包括在制造工藝中。在一些情形中，如工藝中包括一個(gè)或多個(gè)電鍍步驟時(shí)，基底110可導(dǎo)電或半導(dǎo)電。下一步，第一材料選擇性地暴露于具有足夠強(qiáng)度的入射光，以在暴露區(qū)域中使所述第一材料同時(shí)吸收多個(gè)光子。所述曝光步驟可伴有能夠提供具有足夠強(qiáng)度的光的任意方法。示例性的曝光方法描述于美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)US2009/0099537中，其提交于2007年3月23日，名稱(chēng)為“ProcessForMakingMicroneedles,MicroneedleArrays,Masters,AndReplicationTools”(律師檔案號(hào)61795US005)，以引用方式并入本文。圖18為曝光第一材料層115的示例性曝光系統(tǒng)1800的側(cè)視示意圖。該曝光系統(tǒng)包括發(fā)射光1830的光源1820和能在一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)方向上移動(dòng)的臺(tái)面1810。涂覆有第一材料層115的基底110放置于臺(tái)面上。光學(xué)系統(tǒng)1840在第一材料內(nèi)的焦域1850聚焦所發(fā)射的光1830。在一些情形中，光學(xué)系統(tǒng)1840被設(shè)計(jì)成只在焦域1850處或緊鄰焦域1850處使第一材料同時(shí)吸收多個(gè)光子。經(jīng)歷多光子反應(yīng)的層115的區(qū)域相比沒(méi)有經(jīng)歷多光子反應(yīng)的層115的區(qū)域變得或多或少地可溶于至少一種溶劑中。通過(guò)在光學(xué)系統(tǒng)1840中移動(dòng)臺(tái)面1810和/或光1830和/或一個(gè)或多個(gè)元件，如一個(gè)或多個(gè)反射鏡，焦域1850可在第一材料內(nèi)掃描出立體圖案。在圖1A和18中示出的示例性工藝中，層115設(shè)置于平面基底110上。通常，基底110可具有可能會(huì)在應(yīng)用中所需的任意形狀。例如，在一些情形中，基底110可具有球狀。光源1820可為能產(chǎn)生足夠光強(qiáng)度以進(jìn)行多光子吸收的任意光源。示例性的光源包括激光、如飛秒激光（femtosecondlasers），其操作范圍為從大約300nm到大約1500nm，或從大約400nm到大約1100nm，或從大約600nm到大約900nm，或從大約750nm到大約850nm。光學(xué)系統(tǒng)1840可包括（例如）折射光學(xué)元件（例如，透鏡或微透鏡陣列）、反射光學(xué)元件（例如，反光鏡或聚焦反射鏡）、衍射光學(xué)元件（例如，光柵、相位掩模和全息圖）、偏振光學(xué)元件（例如，線性偏振片和波片）、色散光學(xué)元件（例如，棱鏡和光柵）、漫射、普克爾斯盒、波導(dǎo)等。這類(lèi)光學(xué)元件可用于聚焦、光束遞送、光束/模式成形、脈沖成形以及脈沖定時(shí)。在通過(guò)曝光系統(tǒng)1800選擇性地曝光第一材料層115后，曝光層被放置于溶劑中以溶解較高溶劑溶解度區(qū)域。可用于沖洗所曝光的第一材料的示例性溶劑包括水溶劑，如水（例如，pH值的范圍為從1到12的水）和水與有機(jī)溶劑的可混溶共混物（例如，甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、乙腈二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮及其類(lèi)似物和混合物），以及有機(jī)溶劑。示例性的可用有機(jī)溶劑包括：醇（例如甲醇、乙醇和丙醇）、酮（例如丙酮、環(huán)戊酮和甲基乙基酮）、芳族化合物（例如甲苯）、鹵烴（例如二氯甲烷和氯仿）、腈（例如乙腈）、酯（例如乙酸乙酯和丙二醇甲醚醋酸酯）、醚（例如乙醚和四氫呋喃）、酰胺（例如，N-甲基吡咯烷酮）等，以及它們的混合物。圖1B為采用多光子過(guò)程形成于第一材料中的第一微結(jié)構(gòu)化圖案121的側(cè)視示意圖。第一微結(jié)構(gòu)化圖案包括微結(jié)構(gòu)120的第一簇122和微結(jié)構(gòu)125的第二簇124，其中微結(jié)構(gòu)120和125可為包括本文所公開(kāi)的任意微結(jié)構(gòu)在內(nèi)的任意微結(jié)構(gòu)。在一些情形中，微結(jié)構(gòu)120和125具有不同的結(jié)構(gòu)。在一些情形中，微結(jié)構(gòu)120和125具有同樣的結(jié)構(gòu)。在示例性的第一微結(jié)構(gòu)化圖案121中，微結(jié)構(gòu)120和125具有高度t1。圖19和20為根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的方法制造的微結(jié)構(gòu)120的簇的掃描電鏡顯微照片。圖19和20中的微結(jié)構(gòu)與圖12中所示的微結(jié)構(gòu)1220相似。在圖19中，所述微結(jié)構(gòu)沿其底的短軸觀察；而在圖20中，所述微結(jié)構(gòu)沿其底的長(zhǎng)軸觀察。圖19（和圖20）中的所述多個(gè)微結(jié)構(gòu)以同心圓陣列分布，同心圓陣列包括最外側(cè)圓1910。微結(jié)構(gòu)的這種分布使得沒(méi)有最外側(cè)圓的直徑包括來(lái)自同心圓陣列中的每一圓的至少一個(gè)離散微結(jié)構(gòu)。例如，最外側(cè)圓1910的直徑1920包括微結(jié)構(gòu)1901-1905但不包括微結(jié)構(gòu)1930和1931。圖19所示同心圓陣列中的每一圓均包括間隔均勻的離散微結(jié)構(gòu)。相似地，在一些情形中，噴嘴包括在同心圓陣列中分布的多個(gè)孔，所述同心圓陣列包括最外側(cè)圓。離散噴嘴孔的這種分布使得沒(méi)有最外側(cè)圓的直徑包括來(lái)自同心圓陣列中的每一個(gè)圓的至少一個(gè)離散噴嘴孔。在一些情形中，同心圓陣列中每一圓均包括間隔均勻的離散噴嘴孔。下一步，如圖1C示意性地所示，第一微結(jié)構(gòu)化圖案121的頂面126被金屬化或通過(guò)采用薄的導(dǎo)電包覆層（seedlayer）127涂覆該頂面而使之可導(dǎo)電。導(dǎo)電包覆層127可包括在應(yīng)用中所需的任意導(dǎo)電材料。示例性的導(dǎo)電材料包括銀、鉻、金和鈦。在一些情形中，包覆層127的厚度小于大約50nm、或小于大約40nm、或小于大約30nm或小于大約20nm。下一步，如圖1D示意性所示，包覆層127用于采用第二材料電鍍第一微結(jié)構(gòu)化圖案121，從而獲得第二材料層130。在一些情形中，持續(xù)電鍍第一微結(jié)構(gòu)化圖案121直到層130的最小厚度t2大于t1為止。適用于電鍍的第二材料包括銀、鈍化銀、金、銠、鋁、反射性增強(qiáng)的鋁、銅、銦、鎳、鉻、錫和它們的合金。在一些情形中，第二材料層130具有不平坦或粗糙的頂面132。在這些情形中，第二材料層130被拋光或研磨從而獲得厚度為t3>t1的第二材料層135，如圖1E示意性所示。研磨或拋光可采用可能會(huì)在應(yīng)用中所期望的任意研磨方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。示例性的研磨方法包括表面研磨和機(jī)械磨削。在一些情形中，第二材料層130可直接沉積到第一微結(jié)構(gòu)化圖案121上，不需要帶有包覆層127的第一涂覆圖案121。在這些情形中，層130可采用任意合適的方法涂覆到圖案121上，包括，例如濺射和化學(xué)氣相沉積。下一步，移走基底110和第一材料，從而獲得圖1F示意性所示的第二材料的第一模具140。為便于觀察和不喪失一般性，包覆層127在圖1F中未示出。在一些情形中，基底110和圖案化的第一材料可用手從層135分離。在一些情形中，可在研磨層130之前進(jìn)行分離。第一模具140包括第二微結(jié)構(gòu)化圖案141，其實(shí)質(zhì)上為第一微結(jié)構(gòu)化圖案121的復(fù)制陰模。具體地，第二材料的第一模具140包括微結(jié)構(gòu)145的第一簇146和微結(jié)構(gòu)148的第二簇147，其中微結(jié)構(gòu)145實(shí)質(zhì)上為微結(jié)構(gòu)120的復(fù)制陰模，而微結(jié)構(gòu)148實(shí)質(zhì)上為微結(jié)構(gòu)125的復(fù)制陰模。下一步，通過(guò)將第三材料放置于第二材料的第一模具140和具有平滑頂面157的基底155之間，在不同于第一和第二材料的第三材料150中對(duì)第二微結(jié)構(gòu)化圖案進(jìn)行復(fù)制，如圖1G示意性所示。復(fù)制過(guò)程可采用任意合適的復(fù)制方法實(shí)現(xiàn)。例如，在一些情形中，復(fù)制可采用注模方法實(shí)現(xiàn)。在這些情形中，可將熔化的第三材料150引入基底155和第一模具140之間并在熔化的第三材料填充第二微結(jié)構(gòu)化圖案后使第三材料150凝固。第三材料150可為能夠復(fù)制圖案的任意材料。示例性的第三材料包括聚碳酸酯和其它熱塑性塑料，如聚苯乙烯、丙烯酸樹(shù)脂、苯乙烯丙烯晴、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、環(huán)烯聚和物、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯和含氟聚合物。復(fù)制后，將第二材料的第一模具140和基底155移走，從而獲得具有基底部分162的第三材料的第二模具160和實(shí)質(zhì)上為第二微結(jié)構(gòu)化圖案141的復(fù)制陰模且實(shí)質(zhì)上為第一微結(jié)構(gòu)化圖案121的復(fù)制陽(yáng)模的第三微結(jié)構(gòu)化圖案161。第三微結(jié)構(gòu)化圖案161包括微結(jié)構(gòu)165的第一簇168和微結(jié)構(gòu)159的第二簇169，其中微結(jié)構(gòu)165實(shí)質(zhì)上為微結(jié)構(gòu)145的復(fù)制陰模，而微結(jié)構(gòu)159實(shí)質(zhì)上為微結(jié)構(gòu)148的復(fù)制陰模。在一些情形中，微結(jié)構(gòu)165實(shí)質(zhì)上為微結(jié)構(gòu)120的復(fù)制陽(yáng)模，而微結(jié)構(gòu)159實(shí)質(zhì)上為微結(jié)構(gòu)125的復(fù)制陽(yáng)模。圖21為根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的方法制造的聚碳酸酯微結(jié)構(gòu)165的簇的掃描電鏡顯微照片。下一步，如圖1I示意性所示，第三微結(jié)構(gòu)化圖案161的頂面154被金屬化或通過(guò)采用薄的導(dǎo)電包覆層167（類(lèi)似于包覆層127）涂覆該頂面而使之可導(dǎo)電。下一步，如圖1J示意性所示，包覆層167用于采用與所述第三材料不同的第四材料電鍍第三微結(jié)構(gòu)化圖案161，從而獲得第四材料層170。在一些情形中，持續(xù)電鍍第二微結(jié)構(gòu)化圖案161直到層130的最小厚度t5大于t4（即第二模具160中的微結(jié)構(gòu)的高度）為止。在一些情形中，高度t4與高度t1基本上相等。適用于電鍍的第四材料包括銀、鈍化銀、金、銠、鋁、反射性增強(qiáng)的鋁、銅、銦、鎳、鉻、錫和它們的合金。在其它實(shí)施例中，第四材料可為沉積到第三微結(jié)構(gòu)化圖案上的陶瓷。這種陶瓷材料可通過(guò)，例如描述于共同擁有和轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5,453,104中的溶膠-凝膠法生成，或通過(guò)描述于共同擁有和轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,572,693、6,387,981、6,899,948、7,393,882、7,297,374和7,582,685中的光固化陶瓷填充或陶瓷先驅(qū)體聚合物組合物方法生成，其中每一個(gè)專(zhuān)利均以引用方式全文并入本文。這些陶瓷材料可包括，例如二氧化硅、氧化鋯、氧化鋁、二氧化鈦、或如下元素的氧化物：釔、鍶、鋇、鉿、鈮、鉭、鎢、鉍、鉬、錫、鋅、鑭系元素（即包括原子數(shù)范圍為57至71的元素）、鈰，和它們的組合。下一步，對(duì)層170的頂面172進(jìn)行研磨直到微結(jié)構(gòu)165的頂171和微結(jié)構(gòu)159的頂173暴露為止。在一些情形中，第三材料比第四材料軟。例如，在一些情形中，第三材料為聚碳酸酯，第四材料為鎳合金。在此類(lèi)情形中，可在研磨過(guò)程中去除頂171和173的小部分，以確保第三微結(jié)構(gòu)化圖案161中的所有微結(jié)構(gòu)的頂都被暴露出。在這些情形中，如圖1K示例性所示，研磨造成第四材料層175使第三微結(jié)構(gòu)化圖案平整并暴露出第三微結(jié)構(gòu)化圖案中的所述多個(gè)微結(jié)構(gòu)中的微結(jié)構(gòu)頂185。第四材料層175具有與微結(jié)構(gòu)180的頂184和微結(jié)構(gòu)181的頂186基本平齊的頂面177。所述微結(jié)構(gòu)的高度t6可稍小于t4。下一步，移走第二模具160，形成包括對(duì)應(yīng)于第三微結(jié)構(gòu)化圖案161中的所述多個(gè)微結(jié)構(gòu)的多個(gè)孔106的第四材料層190。具體地，第四材料層190包括孔195的第一簇192和孔198的第二簇193。在一些情形中，孔195為微結(jié)構(gòu)120的實(shí)質(zhì)性復(fù)制品，孔198為微結(jié)構(gòu)125的實(shí)質(zhì)性復(fù)制品?？?95包括孔入口182和孔出口183，孔198包括孔入口196和孔出口197。圖22和23為根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)的方法制造的孔195的簇192的相應(yīng)孔入口182和孔出口183的光學(xué)顯微照片。圖25為從孔入口側(cè)觀察的孔195中一個(gè)的掃描電鏡顯微照片。該孔具有孔入口2510和比孔入口小的孔出口2520。該顯微照片清晰地示出孔中的錐形和扭曲。在一些情形中，如圖1M示意性所示，兩簇192和193沿方向199分開(kāi)，形成部分102和分開(kāi)的部分103（在一些情形中兩者基本相同），其中每一部分都可用于噴嘴和/或燃料噴射器。圖24為噴嘴2400的側(cè)視示意圖，其包括中空內(nèi)部空間2410和將中空內(nèi)部空間與噴嘴外側(cè)2430分開(kāi)的壁2405。所述噴嘴還包括連接中空內(nèi)部空間2410到噴嘴外側(cè)2430的至少一個(gè)孔，如孔2420。所述孔將氣體或液體從中空內(nèi)部空間輸送到外部?？?420可為本本文所公開(kāi)的任意孔。孔2420包括壁2405的內(nèi)表面2406處的孔入口2440和壁2405的外表面2407處的孔出口2445?？兹肟?440也在噴嘴的中空內(nèi)部2410處，而孔出口2445在噴嘴的外部2430處。在一些情形中，孔入口2440具有第一形狀，而孔出口2445具有與所述第一形狀不同的第二形狀。例如，在一些情形中，第一形狀為橢圓形，第二形狀為圓形。作為另外一個(gè)例子，在一些情形中，第一形狀可為跑道形，而第二形狀可為圓形。作為另外一個(gè)例子，在一些情形中，第二形狀可為圓形或橢圓形，所述第一形狀的周邊可包括多個(gè)緊密堆積的圓的外圓弧，其中外圓弧由類(lèi)似曲線的圓角連接。在一些情形中，第一形狀可與第二形狀實(shí)質(zhì)上相同，但他們可具有不同的放大率或尺寸。例如，第一形狀可為半徑為a1的圓，而第二形狀也可為圓，但其半徑為a2，不同于a1。在一些情形中，孔2420具有從孔入口2440到孔出口2445旋轉(zhuǎn)的橫截面，其中橫截面是指與例如孔內(nèi)液體或氣體的大體流動(dòng)方向基本垂直的截面。在一些情形中，所述截面從孔入口到孔出口具有逐漸增加的旋轉(zhuǎn)率。在一些情形中，所述截面從孔入口到孔出口具有逐漸減小的旋轉(zhuǎn)率。在一些情形中，所述截面從孔入口到孔出口具有恒定的旋轉(zhuǎn)率。通過(guò)下面的實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明中的微結(jié)構(gòu)、孔、層、構(gòu)造和方法的一些優(yōu)點(diǎn)。實(shí)例中描述的具體的材料、用量和尺寸以及其他的條件及細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限制。除非另外說(shuō)明，否則所有的化學(xué)過(guò)程皆在帶有干燥脫氧溶劑和試劑的干氮?dú)夥罩羞M(jìn)行。除非另有說(shuō)明，否則所有溶劑和試劑均從或可以從AldrichChemicalCo.,Milwaukee,WI（威斯康星州密爾沃基市的奧德里奇化學(xué)公司）獲得。若丹明B六氟銻酸鹽是通過(guò)若丹明B氯化物與六氟銻酸納的復(fù)分解制備的。如本文所用，SR368是指三(2-羥乙基)異氰尿酸酯三丙烯酸酯(tris-(2-hydroxyethyl)isocyanuratetriacrylate）（得自SartomerCo.Inc.(Exton,PA))；SR9008是指三官能團(tuán)丙烯酸酯（得自Sartomer）；SR1012是指二芳基碘鎓六氟銻酸鹽（diaryliodoniumhexafluoroantimonate）（得自Sartomer）；SU-8R2150是指環(huán)氧樹(shù)脂負(fù)性光刻膠（得自MicroChemCorp.(Newton,MA)）；THF是指四氫呋喃；LEXANHPS1R是指熱塑性聚碳酸酯（得自SabicInnovativePlastics(Pittsfield,MA)；且IncoS-Rounds是指鎳（得自ValeIncoAmerica’s,Inc.(SaddleBrook,NJ)）。實(shí)例1：直徑為10.2cm的圓形硅片（圖1A中的基底110）得自WaferWorld,Inc.(WestPalmBeach,Florida)。將該硅片在濃縮硫酸和30重量%的含水過(guò)氧化氫的體積比為3:1的混合物中浸泡大約10分鐘以進(jìn)行清潔。然后用去離子水沖洗該晶片，并再用異丙醇沖洗，之后將其在氣流下干燥。然后將所述晶片浸入2重量%的在耐190的乙醇中的3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基異丁烯酸鹽溶液中，所述耐190的乙醇此前已用乙酸使其成為酸性（pH在4和5之間）的。然后將該晶片用無(wú)水乙醇沖洗，再在130℃下在爐中加熱10分鐘。將數(shù)均分子量為大約120,000的聚甲基丙烯酸甲酯、SR9008和SR368以重量比30:35:35混合獲得一單體混合物，將該單體混合物溶于足量1,2-二氯乙烷中獲得54%重量的所述單體混合物的溶液。然后在該溶液中加入足量的光敏劑若丹明B六氟銻酸鹽的TNF濃縮液和SR1012的TNF濃縮液的等分試樣，以便獲得按固體總重量計(jì)，若丹明B六氟銻酸鹽占0.5重量%、SR1012占1.0重量%的涂層溶液。使用1微米噴射器過(guò)濾器過(guò)濾該涂層溶液，然后旋轉(zhuǎn)涂覆到硅片上。將被涂覆晶片放入60℃的強(qiáng)制通風(fēng)烘箱中達(dá)18小時(shí)以提供厚度為大約300μm且具有基本不含溶劑（下稱(chēng)“干”）的涂層（圖1A中的第一材料層115）的被涂覆硅片。采用二極管泵浦Ti:sapphire激光器（得自Spectra-Physics(MountainView,CA)）進(jìn)行干涂層的雙光子聚合。所述激光器在以下條件下以800nm進(jìn)行操作：標(biāo)稱(chēng)脈沖寬度為80fs、脈沖重復(fù)頻率為80MHz、平均功率為大約1W。將被涂覆晶片放在計(jì)算機(jī)控制的三軸臺(tái)面（得自Aerotech,Inc.(Pittsburgh,PA)）上。采用中性密度濾光器使激光束減弱并采用帶有x軸、y軸和z軸控制顯微鏡的檢流掃描儀（得自NutfieldTechnology,Inc.(Windham,NH)）使激光束聚焦于干涂層內(nèi)。直接將工作距離為0.400mm且焦距為4.0mm的NikonCFIPlanAchromat50XoilobjectiveN.A.0.90應(yīng)用到干涂層的表面上。用波長(zhǎng)已校準(zhǔn)的光電二極管（從OphirOptronics,Ltd.(Wilmington,MA)獲得）在物鏡鏡頭的輸出處測(cè)量平均功率，并確定平均功率為約8mW。曝光掃描完成后，將已曝光的干涂層在MicroChemSU-8溶劑中沖洗、漂洗、干燥以獲得第一微結(jié)構(gòu)化圖案121（圖1b）。通過(guò)在第一微結(jié)構(gòu)化圖案的表面上濺射銀(Ag)薄層（大約100埃）來(lái)使該圖案的表面可導(dǎo)電。采用IncoS-Rounds（鎳）電鍍?cè)摻饘倩那氨砻嬷钡狡浯蠹s2mm厚為止。將電鍍鎳段塞(slug)從第一圖案上分離并進(jìn)行研磨和機(jī)加工，從而獲得具有第二微結(jié)構(gòu)化圖案141的第一模具140（圖1F）。然后將第一模具放入注模中，該注模被放入單螺桿塑性注模系統(tǒng)中以將熱塑性聚碳酸酯(LEXANHPS1R)注入模空腔中，從而獲得具有第三微結(jié)構(gòu)化圖案161的第二模具160（圖1H）。然后，通過(guò)用大約100埃的銀對(duì)第二模具的前表面進(jìn)行濺射而使該表面金屬化。然后采用IncoS-Rounds（鎳）電鍍?cè)摻饘倩牡诙＞?，以完全覆蓋所述第三微結(jié)構(gòu)化圖案，從而獲得鎳層170（圖1J）。在采用去離子水沖洗所述鎳層和第二模具的組合構(gòu)造后，鎳層的前表面172（圖1J）被研磨成平面以從第三微結(jié)構(gòu)化圖案的頂171去除鎳材料。研磨完成（暴露出所有的微結(jié)構(gòu)頂）后，將電鍍鎳層從聚碳酸酯模具160分離，從而獲得直徑為大約8mm、厚度為160um并帶有37個(gè)被排列成圓形六邊形緊密布置的通孔的鎳盤(pán)。相鄰孔之間的間距為大約200μm。每一個(gè)孔均具有呈跑道形狀的孔入口，該跑道沿其直線部分被修改成具有圓角。該跑道的長(zhǎng)直徑為大約80μm，短直徑為大約50μm。每一個(gè)孔均具有呈較小跑道形狀的孔出口，所述跑道的長(zhǎng)直徑為大約50μm，短直徑為大約35μm。從孔出口側(cè)觀察，所述孔的截面的長(zhǎng)直徑從孔出口到孔入口對(duì)于所述孔出口下面的每50μm深度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)大約30度。如本文所用，例如“垂直”、“水平”、“上面”、“下面”、“左”、“右”、“上”及“下”、“順時(shí)針”及“逆時(shí)針”等術(shù)語(yǔ)以及其他類(lèi)似的術(shù)語(yǔ)是指如附圖中所示的相對(duì)位置。通常，物理實(shí)施例可具有不同的取向，在這種情況下，所述術(shù)語(yǔ)意在指被修改成裝置的實(shí)際取向的相對(duì)位置。例如，即使圖1B中的圖像相比圖中的取向翻轉(zhuǎn)，表面126仍可被認(rèn)為是頂面。以上引用的所有的專(zhuān)利、專(zhuān)利申請(qǐng)以及其它出版物均如同全文復(fù)制一般以引用方式并入本文。盡管上面詳細(xì)描述了本發(fā)明的具體實(shí)例以有利于說(shuō)明本發(fā)明的各個(gè)方面，但是應(yīng)該理解的是，并不意圖將本發(fā)明限于這些實(shí)例的具體描述。相反，本發(fā)明的目的在于涵蓋所附權(quán)利要求書(shū)限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改形式、實(shí)施例和替代形式。