论文部分内容阅读
针对高熔点聚合物材料和生物活性材料难以微加工,以及大面积高深宽比纳米结构压印可控性差的难题,本文分别在微米和纳米尺度下,对高熔点聚合物材料的微纳压印工艺的最佳实验参数进行探究,并且针对生物领域中单细胞检测和抗附着应用进行生物实验验证,证明了微纳压印技术具有重要的实用价值。 在微米尺度下,本文对聚合物材料的微压印工艺进行研究。首先,采用氢氧化钾(KOH)刻蚀工艺在硅衬底上加工倒金字塔结构,然后以倒金字塔硅结构为模板,对聚合物材料的微压印工艺进行研究;然后,对金字塔结构的聚合物材料进行二次压印工艺研究,实现了一种新型微结构的加工方法;最后,针对生物活性材料的微压印工艺难以实现的问题,提出一种连续两步微压印工艺方法,首次在生物明胶材料上加工出高度有序的倒金字塔结构,并成功应用到生物单细胞检测技术。 在纳米尺度下,本文以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板,对聚合物材料的纳米压印工艺进行研究。通常,AAO模板的高深宽比孔洞结构使得纳米压印最后的脱模变得极为困难,本文提出在压印前对AAO模板进行疏水预处理,再通过精确地控制压印条件,包括温度和时间,极大地提高了脱模成功率。由此,我们在聚合物材料的表面成功制备出大面积高度有序的高深宽比纳米柱状结构,这些纳米结构使材料具有很强的超疏水性。实验表明,这种纳米结构的聚合物材料表现出良好的生物抗附着性,具有广阔的应用前景。