專利名稱：微電場梯度結(jié)構(gòu)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微電場梯度結(jié)構(gòu)及其制備方法，屬于材料微結(jié)構(gòu)及其制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
新型微結(jié)構(gòu)的發(fā)明和制備將可能獲得新的功能，并在生物、光學(xué)、光電、信息等領(lǐng)域等各個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。對于微電場梯度結(jié)構(gòu)，在其兩端施加上電場后，可以實(shí)現(xiàn)微納米尺度范圍的階梯狀電場。這種微電場可以用來進(jìn)行微納尺度的電場調(diào)控。例如，可以調(diào)控對電場響應(yīng)的納米顆粒，改變其空間分布，形成納米顆粒微結(jié)構(gòu)陣列；通過這種結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞 層次的電場施加；可以研究施加電場對生物體在聚合物表面的粘附行為的影響等等。目前，微電場梯度結(jié)構(gòu)的制備是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，需要尋求新的制備技術(shù)與方法獲得微電場梯度結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種微電場梯度結(jié)構(gòu)，使該微結(jié)構(gòu)材料可以在生物、光學(xué)、光電、信息等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。本發(fā)明的另一目的是提供該微結(jié)構(gòu)材料的制備方法。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的導(dǎo)電環(huán)陣列采用如下技術(shù)方案
微電場梯度結(jié)構(gòu)，包括電阻基體、電阻基體表面的聚合物I、包埋在聚合物I并垂直于電阻基體的間隔一定間距的聚合物II薄片陣列以及附著在薄片表面并與電阻基體相連的導(dǎo)電層。本發(fā)明所述的微電場梯度結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟
(1)在電阻基體表面通過旋涂，涂覆，熱熔，或以上方法組合的方法制備一層聚合物
II;
(2)采用光刻，反應(yīng)離子束刻蝕，聚焦離子束刻蝕，壓印，或以上方法任意組合的方式形成聚合物II的薄片陣列；
(3)在薄片陣列表面通過化學(xué)鍍，電鍍，濺射，或以上方法任意組合沉積導(dǎo)電層，并使得導(dǎo)電層與電阻基體緊密連接；
(4)在薄片陣列之間通過熱熔澆注，反應(yīng)灌注，或以上方法任意組合填充聚合物I;
(5)打磨表面的聚合物I，露出導(dǎo)電層，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是(I)可獲得新型的微電場梯度結(jié)構(gòu)。(2)成本低廉，無需大型儀器，工藝簡單可靠。


圖I是本發(fā)明微電場梯度結(jié)構(gòu)的示意圖。其中，I-電阻基體，2-聚合物1，3_聚合物II，4-導(dǎo)電層。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :在電阻基體I表面通過旋涂的方法制備一層聚甲基丙烯酸甲酯，采用光刻形成聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的薄片陣列；在薄片陣列表面通過化學(xué)鍍沉積金薄層導(dǎo)電層4，并使得導(dǎo)電層4與電阻基體I緊密連接；在薄片陣列之間通過熱熔澆注填充聚苯乙烯；打磨表面的聚苯乙烯，露出導(dǎo)電層4，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例2 :在電阻基體I表面通過涂覆的方法制備一層聚苯乙烯，采用反應(yīng)離子束刻蝕的方法形成聚苯乙烯的薄片陣列；在薄片陣列表面通過電鍍沉積銀導(dǎo)電層4，并使得導(dǎo)電層4與電阻基體I緊密連接；在薄片陣列之間通過反應(yīng)灌注填充聚甲基丙烯酸甲酯；打磨表面的聚甲基丙烯酸甲酯，露出導(dǎo)電層4，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。 實(shí)施例3 :在電阻基體I表面通過熱熔的方法制備一層聚乙烯，采用聚焦離子束刻蝕的方式形成聚乙烯的薄片陣列；在薄片陣列表面通過濺射沉積ITO的導(dǎo)電層，并使得導(dǎo)電層4與電阻基體I緊密連接；在薄片陣列之間通過熱熔澆注填充松香；打磨表面的松香，露出導(dǎo)電層4，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例4 :在電阻基體I表面通過旋涂的方法制備一層聚乙烯醇，采用壓印的方式形成聚乙烯醇的薄片陣列；在薄片陣列表面通過化學(xué)鍍沉積鎳導(dǎo)電層4，并使得導(dǎo)電層4與電阻基體I緊密連接；在薄片陣列之間通過反應(yīng)灌注填充聚二甲基硅氧烷；打磨表面的聚二甲基硅氧烷，露出導(dǎo)電層4，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例5 :在電阻基體I表面通涂覆的方法制備一層聚苯乙烯，采用壓印的方法形成聚苯乙烯的薄片陣列；在薄片陣列表面通過濺射的方法沉積銀導(dǎo)電層4，并使得導(dǎo)電層4與電阻基體I緊密連接；在薄片陣列之間通過熱熔澆注的方法填充聚苯乙烯；打磨表面的聚苯乙烯，露出導(dǎo)電層4，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例6 :在電阻基體I表面通過涂覆的方法制備一層聚對苯二甲酸乙二醇酯，采用聚焦離子束刻蝕的方法形成聚對苯二甲酸乙二醇酯的薄片陣列；在薄片陣列表面通過化學(xué)鍍的方法沉積導(dǎo)電層4，并使得導(dǎo)電層4與電阻基體I緊密連接；在薄片陣列之間通過熱熔澆注的方法填充聚苯乙烯；打磨表面的聚苯乙烯，露出導(dǎo)電層4，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。實(shí)施例7 :在電阻基體I表面通過熱熔的方法制備一層聚丙烯，采用反應(yīng)離子束刻蝕的方式形成聚丙烯的薄片陣列；在薄片陣列表面通過濺射方法沉積氧化鋅導(dǎo)電層4，并使得導(dǎo)電層4與電阻基體I緊密連接；在薄片陣列之間通過反應(yīng)灌注填充聚甲基丙烯酸甲酯；打磨表面的聚甲基丙烯酸甲酯，露出導(dǎo)電層4，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.微電場梯度結(jié)構(gòu)，其特征是，所述微電場梯度結(jié)構(gòu)包括電阻基體、電阻基體表面的聚合物I、包埋在聚合物I并垂直于電阻基體的間隔一定間距的聚合物II薄片陣列以及附著在薄片表面并與電阻基體相連的導(dǎo)電層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的微電場梯度結(jié)構(gòu)，其特征是所述聚合物I和聚合物II的材料均為高分子聚合物材料，聚合物I和聚合物II采用同種材料或者不同種材料；所述導(dǎo)電層的材料為導(dǎo)電金屬或者導(dǎo)電氧化物。
3.制備如權(quán)利要求I所述的微電場梯度結(jié)構(gòu)的方法，其特征是該方法包括以下步驟 (1)在電阻基體表面制備一層聚合物II； (2)采用刻蝕或壓印的方式形成聚合物II的薄片陣列； (3)在薄片陣列表面沉積導(dǎo)電層，并使得導(dǎo)電層與電阻基體緊密連接； (4)在薄片陣列之間填充聚合物I; (5)打磨表面的聚合物I，露出導(dǎo)電層，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電場梯度結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是步驟(I)中所述的制備方法為旋涂，涂覆，熱熔，或以上方法組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電場梯度結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是步驟(2)中所述的刻蝕方法為光刻，反應(yīng)離子束刻蝕，聚焦離子束刻蝕，或以上方法任意組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電場梯度結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是步驟(3)中所述的表面沉積導(dǎo)電層方法為化學(xué)鍍，電鍍，濺射，或以上方法任意組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微電場梯度結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征是步驟(4)中所述的包埋方法為熱熔澆注，反應(yīng)灌注，或以上方法任意組合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微電場梯度結(jié)構(gòu)及其制備方法，該微電場梯度結(jié)構(gòu)由電阻基體、電阻基體表面的聚合物I、包埋在聚合物I并垂直于電阻基體的間隔一定間距的聚合物II薄片陣列、附著在薄片表面并與電阻基體相連的導(dǎo)電層組成。其制備方法包括以下步驟(1)在電阻基體表面制備一層聚合物II；(2)采用刻蝕或壓印的方式形成聚合物II的薄片陣列；(3)在薄片陣列表面沉積導(dǎo)電層，并使得導(dǎo)電層與電阻基體緊密連接；(4)在薄片陣列之間填充聚合物I；(5)打磨表面的聚合物I，露出導(dǎo)電層，即獲得可形成微電場梯度的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，制備簡單，可在生物、光學(xué)、光電、信息等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
文檔編號B81B7/00GK102897705SQ201210382419
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月11日
發(fā)明者葛海雄, 陳延峰, 袁長勝, 盧明輝 申請人:無錫英普林納米科技有限公司