CN102897705A - 微电场梯度结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微电场梯度结构及其制备方法，该微电场梯度结构由电阻基体、电阻基体表面的聚合物I、包埋在聚合物I并垂直于电阻基体的间隔一定间距的聚合物II薄片阵列、附着在薄片表面并与电阻基体相连的导电层组成。其制备方法包括以下步骤：（1）在电阻基体表面制备一层聚合物II；（2）采用刻蚀或压印的方式形成聚合物II的薄片阵列；（3）在薄片阵列表面沉积导电层，并使得导电层与电阻基体紧密连接；（4）在薄片阵列之间填充聚合物I；（5）打磨表面的聚合物I，露出导电层，即获得可形成微电场梯度的结构。本发明结构新颖，制备简单，可在生物、光学、光电、信息等领域获得应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种微电场梯度结构及其制备方法，属于材料微结构及其制备技术领域。
背景技术
新型微结构的发明和制备将可能获得新的功能，并在生物、光学、光电、信息等领域等各个领域实现应用。对于微电场梯度结构，在其两端施加上电场后，可以实现微纳米尺度范围的阶梯状电场。这种微电场可以用来进行微纳尺度的电场调控。例如，可以调控对电场响应的纳米颗粒，改变其空间分布，形成纳米颗粒微结构阵列；通过这种结构实现细胞层次的电场施加；可以研究施加电场对生物体在聚合物表面的粘附行为的影响等等。目前，微电场梯度结构的制备是一个技术难点，需要寻求新的制备技术与方法获得微电场梯度结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种微电场梯度结构，使该微结构材料可以在生物、光学、光电、信息等领域获得广泛应用。本发明的另一目的是提供该微结构材料的制备方法。
为实现上述发明目的，本发明的导电环阵列采用如下技术方案：
微电场梯度结构，包括电阻基体、电阻基体表面的聚合物I、包埋在聚合物I并垂直于电阻基体的间隔一定间距的聚合物II薄片阵列以及附着在薄片表面并与电阻基体相连的导电层。
本发明所述的微电场梯度结构的制备方法，包括以下步骤：
（1）在电阻基体表面通过旋涂，涂覆，热熔，或以上方法组合的方法制备一层聚合物II；
（2）采用光刻，反应离子束刻蚀，聚焦离子束刻蚀，压印，或以上方法任意组合的方式形成聚合物II的薄片阵列；
（3）在薄片阵列表面通过化学镀，电镀，溅射，或以上方法任意组合沉积导电层，并使得导电层与电阻基体紧密连接；
（4）在薄片阵列之间通过热熔浇注，反应灌注，或以上方法任意组合填充聚合物I；
（5）打磨表面的聚合物I，露出导电层，即获得可形成微电场梯度的结构。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：（1）可获得新型的微电场梯度结构。（2）成本低廉，无需大型仪器，工艺简单可靠。
附图说明
图1是本发明微电场梯度结构的示意图。其中，1-电阻基体，2-聚合物I，3-聚合物II，4-导电层。
具体实施方式
实施例1：在电阻基体1表面通过旋涂的方法制备一层聚甲基丙烯酸甲酯，采用光刻形成聚甲基丙烯酸甲酯聚合物的薄片阵列；在薄片阵列表面通过化学镀沉积金薄层导电层4，并使得导电层4与电阻基体1紧密连接；在薄片阵列之间通过热熔浇注填充聚苯乙烯；打磨表面的聚苯乙烯，露出导电层4，即获得可形成微电场梯度的结构。
实施例2：在电阻基体1表面通过涂覆的方法制备一层聚苯乙烯，采用反应离子束刻蚀的方法形成聚苯乙烯的薄片阵列；在薄片阵列表面通过电镀沉积银导电层4，并使得导电层4与电阻基体1紧密连接；在薄片阵列之间通过反应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，露出导电层4，即获得可形成微电场梯度的结构。
实施例3：在电阻基体1表面通过热熔的方法制备一层聚乙烯，采用聚焦离子束刻蚀的方式形成聚乙烯的薄片阵列；在薄片阵列表面通过溅射沉积ITO的导电层，并使得导电层4与电阻基体1紧密连接；在薄片阵列之间通过热熔浇注填充松香；打磨表面的松香，露出导电层4，即获得可形成微电场梯度的结构。
实施例4：在电阻基体1表面通过旋涂的方法制备一层聚乙烯醇，采用压印的方式形成聚乙烯醇的薄片阵列；在薄片阵列表面通过化学镀沉积镍导电层4，并使得导电层4与电阻基体1紧密连接；在薄片阵列之间通过反应灌注填充聚二甲基硅氧烷；打磨表面的聚二甲基硅氧烷，露出导电层4，即获得可形成微电场梯度的结构。
实施例5：在电阻基体1表面通涂覆的方法制备一层聚苯乙烯，采用压印的方法形成聚苯乙烯的薄片阵列；在薄片阵列表面通过溅射的方法沉积银导电层4，并使得导电层4与电阻基体1紧密连接；在薄片阵列之间通过热熔浇注的方法填充聚苯乙烯；打磨表面的聚苯乙烯，露出导电层4，即获得可形成微电场梯度的结构。
实施例6：在电阻基体1表面通过涂覆的方法制备一层聚对苯二甲酸乙二醇酯，采用聚焦离子束刻蚀的方法形成聚对苯二甲酸乙二醇酯的薄片阵列；在薄片阵列表面通过化学镀的方法沉积导电层4，并使得导电层4与电阻基体1紧密连接；在薄片阵列之间通过热熔浇注的方法填充聚苯乙烯；打磨表面的聚苯乙烯，露出导电层4，即获得可形成微电场梯度的结构。
实施例7：在电阻基体1表面通过热熔的方法制备一层聚丙烯，采用反应离子束刻蚀的方式形成聚丙烯的薄片阵列；在薄片阵列表面通过溅射方法沉积氧化锌导电层4，并使得导电层4与电阻基体1紧密连接；在薄片阵列之间通过反应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，露出导电层4，即获得可形成微电场梯度的结构。
Claims (7)
1.微电场梯度结构，其特征是，所述微电场梯度结构包括电阻基体、电阻基体表面的聚合物I、包埋在聚合物I并垂直于电阻基体的间隔一定间距的聚合物II薄片阵列以及附着在薄片表面并与电阻基体相连的导电层。
2.根据权利要求1所述的微电场梯度结构，其特征是所述聚合物I和聚合物II的材料均为高分子聚合物材料，聚合物I和聚合物II采用同种材料或者不同种材料；所述导电层的材料为导电金属或者导电氧化物。
3.制备如权利要求1所述的微电场梯度结构的方法，其特征是该方法包括以下步骤：
（1）在电阻基体表面制备一层聚合物II；
（2）采用刻蚀或压印的方式形成聚合物II的薄片阵列；
（3）在薄片阵列表面沉积导电层，并使得导电层与电阻基体紧密连接；
（4）在薄片阵列之间填充聚合物I；
（5）打磨表面的聚合物I，露出导电层，即获得可形成微电场梯度的结构。
4.根据权利要求3所述的微电场梯度结构的制备方法，其特征是步骤（1）中所述的制备方法为旋涂，涂覆，热熔，或以上方法组合。
5.根据权利要求3所述的微电场梯度结构的制备方法，其特征是步骤（2）中所述的刻蚀方法为光刻，反应离子束刻蚀，聚焦离子束刻蚀，或以上方法任意组合。
6.根据权利要求3所述的微电场梯度结构的制备方法，其特征是步骤（3）中所述的表面沉积导电层方法为化学镀，电镀，溅射，或以上方法任意组合。
7.根据权利要求3所述的微电场梯度结构的制备方法，其特征是步骤（4）中所述的包埋方法为热熔浇注，反应灌注，或以上方法任意组合。
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2012
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