一種基于褶皺的金屬表面納米結(jié)構(gòu)制備方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種基于褶皺的金屬表面納米結(jié)構(gòu)制備方法，所述制備方法包括如下步驟：a.選取基底；b.在所選基底上形成聚合物薄膜，并進行烘干處理，得到該聚合物薄膜的厚度為5100nm；c.在步驟b所得的聚合物薄膜上形成金屬薄膜，其厚度為220nm；d.采用原子力顯微鏡在步驟c所得的金屬薄膜表面進行圖案化掃描；e.將步驟d所得的產(chǎn)物加熱至所述聚合物薄膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。該制備方法可以實現(xiàn)褶皺結(jié)構(gòu)的納米尺度在一百納米以下，并且方法簡易，具有可設計性。
【專利說明】一種基于褶皺的金屬表面納米結(jié)構(gòu)制備方法【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬薄膜表面納米結(jié)構(gòu)的制備方法，尤其涉及一種基于褶皺的金屬表面納米結(jié)構(gòu)制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]具有一定周期性的褶皺結(jié)構(gòu)是自然界中普遍存在的現(xiàn)象。從巍蛾的山脈地形到人類皮膚的皺紋，其特征波長可以從10310_3m。簡單的說，能夠形成周期褶皺結(jié)構(gòu)的材料體系都可以簡化成在較厚的彈性基底上附著薄而硬的表皮。由于材料性能的變化或是在外界載荷的作用下，當表皮所受的壓應力達到臨界值時就可能產(chǎn)生周期性的褶皺結(jié)構(gòu)。迄今為止，褶皺的研究主要集中于在較厚的彈性聚合物(如PDMS)上附著較硬的表皮這種體系。較硬的表皮可以通過物理處理(如:表面氧化，紫外曝光等)使得聚合物表面改性獲得，也可以通過沉積金屬薄膜作為表皮。采用這種簡單的厚彈性基底加剛性表皮的雙層結(jié)構(gòu)作為模型的研究表明，褶皺取向與壓應力方向垂直，周期受材料固有力學性能及表皮厚度控制，而與壓應力大小無關(guān)(J.Genzer, J.Groenewold, Soft Matter2, 3IO (2OO6))。Bowden (NatureMater.3，545-550 (2004)，Appl.Phys.Lett.75，2557-2559 (1999).)等人通過將熱膨脹狀態(tài)下的PDMS利用等離子氧化改變PDMS表層的性能或者在PDMS上沉積金屬薄膜，然后冷卻形成褶皺結(jié)構(gòu)，所形成的褶皺取向隨機分布，周期在IOym量級。同時，他們還發(fā)現(xiàn)通過PDMS基底上預制的三維形貌可以影響壓應力的分布從而使得生成的褶皺具有一定的取向。最近幾年，P.J.Yoo (Nature393,146-149 (1998)，Adv.Mater.14，1383-1387 (2002)，Appl.Phys.Lett.83,4444-4446(2003) ；Appl.Phys.Lett.84，4487-4489 (2004)，Phys.Rev.Lett.91，154502(2003))等人又通過在粘彈性的PS薄膜上沉積金屬薄膜，發(fā)現(xiàn)在其退火過程中會產(chǎn)生褶皺，其周期可以達到數(shù)微米，振幅達lOOnm。他們還通過PDMS模板在薄膜上加壓，探討了在一定條件下控制褶皺取向的可能性。然而，上述方法可控性差，成本高，制備過程復雜。
[0003]專利
【發(fā)明者】劉前 申請人:蘇州華維納納米科技有限公司