在多个工程领域中,曲面上微结构的制造具有重要意义,而开发无需复杂设备和繁琐程序的技术仍是一个持续的挑战。
有鉴于此,
来自德国弗赖堡大学的Dorothea Helmer团队
提出了一种使用柔性微结构水凝胶作为模具,从而在不同形貌的曲面上制造微结构的新方法。
本文要点:
(1)首先,通过空间控制的紫外线照射利用水凝胶的光响应特性对其进行微结构加工。然后,将微结构水凝胶膜转移到所需的表面上。由于其低模量,水凝胶膜可以适应包括半圆柱面和半球面在内的曲面以及具有凹凸特征的自由曲面。最终,通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)浇铸获得带有微结构的自由曲面。
(2)所得微结构显示出高度均匀性和高表面光滑度,平均粗糙度(R
a
)约为2.7纳米,均方根粗糙度(R
q
)约为4.1纳米。
(3)该方法展示了在大约4.5厘米乘6.5厘米的大区域曲面上制造微结构的能力。
(4)最后,研究表明所制造的微结构具有良好的成像性能。这种方法利用了水凝胶的光响应能力来构建柔性模具,并利用其灵活性适应自由曲面,从而显著简化了制造过程。
参考资料:
https://doi.org/10.1002/smll.202411751
来源:
EngineeringForLife
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