的一种；再进一步优选的，为LiNb03。
[0023]优选的，所述的流动态聚合物材料为下列熔融态的聚合物材料中的至少一种:PCL、PLA、PMMA, ABS、PAM、ACR、PU、PA、PET、PBT、POE、EVA、CPE、EP、PP、PE ;或者为下列聚合物材料中的至少一种溶于溶剂中所得的流动态聚合物材料:PE0、PLGA, PVDFo
[0024]一种微纳结构制造方法，步骤为:
I)利用计算机辅助设计软件设计所需掩膜的二维微纳几何图形结构，然后将该图形结构转换为轮廓数据和填充数据； 2)利用上述微纳结构制造装置，控制系统控制供热源工作以进行热辐射，在供热源辐射作用下，热电材料产生感生电场，同时，控制系统控制输液装置向挤出基板提供流动态聚合物材料，流动态聚合物材料在感生电场的作用下，流变拉伸，形成泰勒锥，泰勒锥尖端与接收基板接触；
3)根据轮廓数据和填充数据，控制挤出基板与接收基板之间保持设定的相对运动速度与设定的距离，流动态聚合物材料在接收基板上形成由微/纳米级纤维组成的几何图案结构，实现掩膜的制作；
4)在带有掩膜的接收基板上形成一层覆膜；
5)去除接收基板上的掩膜，将掩膜的几何图案转移至基板覆膜层上，得到带有所需几何图案凹槽的基板覆膜层，
6)将暴露在覆膜层凹槽中的基材去除，实现基材的刻蚀；
7)去除覆膜。
[0025]优选的，步骤2 )中，控制系统控制供热源的辐射强度进而控制感生电场的强度，再进而控制流动态聚合物材料的流变拉伸的速率。
[0026]优选的，步骤2)中，通过输液装置与挤出基板之间的多个管道，控制系统控制输液装置选择性的向挤出基板输出流动态聚合物材料。
[0027]优选的，步骤3)中，具体采用数控X、Y、Z轴精密移动平台控制挤出基板与接收基板在Z轴方向的距离与在XY平面内的相对运动速度。
[0028]优选的，步骤4)中，所述的覆膜为铝膜；进一步优选的，铝膜的厚度为100_500nm ； 优选的，铝膜的形成方法为PVD法；进一步优选的，为真空蒸镀、溅射镀、等离子体镀膜、离子镀中的一种；
优选的，步骤5)中，掩膜的去除方法为熔化、溶解、超声清洗、分解中的至少一种；优选的，步骤6)中，通过干法或湿法刻蚀将暴露在覆膜层凹槽中的基材去除，实现基材的刻蚀，控制刻蚀时间从而控制刻蚀深度。
[0029]下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明:
实施例1:
1)利用计算机辅助设计软件设计所需掩膜的二维微纳几何图形结构，然后将该图形结构转换为轮廓数据和填充数据；
2)将聚乳酸-轻基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid) ,PLGA)装入输液装置，液态材料的供应速度可由控制系统控制；
3)输液装置有多路输出，可以通过控制系统控制实现选择性输出；
4)在供热源辐射下，LiNbO3晶体产生感生电场，使PLGA在热感生电场的作用下，流变拉伸，形成泰勒锥，泰勒锥尖端与接收基板接触；
5)由控制系统控制供热源辐射强度，控制拉伸流变的速度；
6)采用数控X、Y、Z轴精密移动平台控制接收基板，移动速度为20mm/s根据轮廓数据和填充数据进行运动；通过控制Z轴运动，调整挤出基板与接收基板的距离，控制直写纤维的直径；
通过控制程序控制供热源的启停进而控制直写的启停，配合控制程序在基材上获得由微/纳米级纤维组成的几何图案结构，实现掩膜的制作； 7)利用多靶材溅射机在带有纤维掩膜的基材上溅射一层300nm厚度的铝膜；
8)通过超声清洗除去纤维掩膜，然后分别采用无水乙醇和去离子水、配合超声清洗对基材进行清洗，在铝膜上形成所需几何图形结构的凹槽；
9)通过等离子刻蚀机将暴露在铝凹槽中的基材去除，实现基材的刻蚀；
10)去除铝膜，完成刻蚀。
【主权项】
1.一种微纳结构制造装置，其特征在于:包括控制系统，供热源，接收基板，热电材料，挤出基板，输液装置； 其中，控制系统分别与供热源、接收基板、挤出基板、输液装置相连； 供热源用于向热电材料提供热辐射以产生感生电场； 输液装置与挤出基板相连，用以向挤出基板提供流动态聚合物材料； 挤出基板用于向接收基板输出流动态聚合物材料。
2.根据权利要求1所述的一种微纳结构制造装置，其特征在于:所述的挤出基板上设有若干个出液口。
3.根据权利要求2所述的一种微纳结构制造装置，其特征在于:所述的输液装置通过多个管道与挤出基板相连通。
4.一种微纳结构制造方法，其特征在于:步骤为: 1)利用计算机辅助设计软件设计所需掩膜的二维微纳几何图形结构，然后将该图形结构转换为轮廓数据和填充数据； 2)利用权利要求1-3中任意一项所述的装置，控制系统控制供热源工作以进行热辐射，在供热源辐射作用下，热电材料产生感生电场，同时，控制系统控制输液装置向挤出基板提供流动态聚合物材料，流动态聚合物材料在感生电场的作用下，流变拉伸，形成泰勒锥，泰勒锥尖端与接收基板接触； 3)根据轮廓数据和填充数据，控制挤出基板与接收基板之间保持设定的相对运动速度与设定的距离，流动态聚合物材料在接收基板上形成由微/纳米级纤维组成的几何图案结构，实现掩膜的制作； 4)在带有掩膜的接收基板上形成一层覆膜； 5)去除接收基板上的掩膜，清洗，在覆膜上形成所需几何图形结构的凹槽； 6)将暴露在覆膜层凹槽中的基材去除，实现基材的刻蚀； 7)去除覆膜。
5.根据权利要求4所述的一种微纳结构制造方法，其特征在于:步骤2)中，控制系统控制供热源的辐射强度进而控制感生电场的强度，进而控制流动态聚合物材料的流变拉伸的速率。
6.根据权利要求4或5所述的一种微纳结构制造方法，其特征在于:步骤2)中，通过输液装置与挤出基板之间的多个管道，控制系统控制输液装置选择性的向挤出基板输出流动态聚合物材料。
7.根据权利要求4或5所述的一种微纳结构制造方法，其特征在于:步骤3)中，具体采用数控X、Y、Z轴精密移动平台控制挤出基板与接收基板在Z轴方向的距离与在XY平面内的相对运动速度。
8.根据权利要求4或5所述的一种微纳结构制造方法，其特征在于:步骤2)中，所述的流动态聚合物材料为下列熔融态的聚合物材料中的至少一种:PCL、PLA、PMMA, ABS、PAM、ACR、PU、PA、PET、PBT、POE、EVA、CPE、EP、PP、PE ;或者为下列聚合物材料中的至少一种溶于溶剂中所得的流动态聚合物材料:PEO、PLGA, PVDFo
9.根据权利要求4或5所述的一种微纳结构制造方法，其特征在于:步骤4)中，所述的覆膜为铝膜。
10.根据权利要求9所述的一种微纳结构制造方法，其特征在于:铝膜的形成方法为PVD 法。
【专利摘要】本发明公开了一种微纳结构制造装置与方法，该装置包括控制系统，供热源，接收基板，热电材料，挤出基板，输液装置。微纳结构制造方法，步骤为：1）将图形结构转换为轮廓数据和填充数据；2）流动态聚合物材料在感生电场的作用下，流变拉伸，形成泰勒锥；3）实现掩膜的制作；4）形成覆膜；5）在覆膜上形成所需几何图形结构的凹槽；6）实现基材的刻蚀；7）去除覆膜。本发明的微纳结构制造方法，可以避免传统近场电纺直写技术的相关缺点，本发明的微纳结构制造方法，不涉及化学腐蚀过程，工艺绿色简单且成本较低。
【IPC分类】B81C1-00
【公开号】CN104803345
【申请号】CN201510184053
【发明人】房飞宇, 陈新, 王晗, 陈新度, 刘强, 吕元俊, 李克天
【申请人】广东工业大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月17日