[实用新型]具有微纳复合结构的疏水/陷光复眼透镜阵列的制备装置

说明书

本实用新型涉及具有微纳复合结构的疏水/陷光复眼透镜阵列的制备装置，包括微透镜阵列制品的制作设备组、复眼透镜阵列模板的制作设备组、复眼透镜阵列制品的制作设备组。采用微透镜阵列制品的制作设备组制作微透镜阵列制品，采用复眼透镜阵列模板的制作设备组在微透镜阵列制品的基础上制备复眼透镜阵列模板，采用复眼透镜阵列制品的制作设备组在复眼透镜阵列模板的基础上制备复眼透镜阵列制品。本实用新型可实现连续、批量制备，制品表面呈现可调的疏水、陷光特性，属于制备复眼阵列的技术领域。

技术领域

本发明涉及制备复眼阵列的技术，特别涉及一种采用注塑，以压印和阳极氧化工艺在铝箔表面所制备的微纳双级结构为模板，制备表面疏水且陷光的高分子制品的制备装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，微型化、阵列化、集成化已经成为光学系统发展的重要方向。在微纳光学元件的设计与制造中，自然界给予人类很多重要的启示，复眼透镜阵列就是从昆虫复眼获得灵感的典型例子。仿生复眼透镜阵列具有大视场、高灵敏度、高集成等突出优势，这在很大程度上弥补了双目视觉存在的视场小、可靠性低和功耗高等缺点。此外，疏水、陷光的复眼透镜阵列具有优异的自清洁和防侦测性能，在医疗、军事乃至航空航天等领域具有很大的潜在应用前景。

目前，制备复眼透镜阵列的方法主要有光刻法、激光直写法、热回流法、3D打印法和模板法。前面四种方法多数存在工艺繁琐、条件苛刻、成本高和选材范围窄等问题，而模板法被认为是大规模制备复眼透镜阵列的理想方法。然而，如何制造复杂的微纳结构模板、精确复制模板的微纳结构、使复制的微纳结构顺利脱模等，这些是大规模制造复眼透镜阵列的主要挑战。此外，如何根据使用需求，有目的地改变表面微纳结构的尺寸和形状或表面的自由能，形成特定的润湿性能，并调控表面的陷光性能，也是复眼透镜阵列制造技术的难点。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种具有微纳复合结构的疏水/陷光复眼透镜阵列的制备装置，制备具有超疏水、陷光特性表面高分子制品。

为了实现上述目的，本发明采用如下所述的技术方案。

具有微纳复合结构的疏水/陷光复眼透镜阵列的制备装置，包括微透镜阵列制品的制作设备组、复眼透镜阵列模板的制作设备组、复眼透镜阵列制品的制作设备组；微透镜阵列制品的制作设备组包括柔性微透镜模板、注塑机、注塑模具，柔性微透镜模板包括多孔板和紧密黏贴在多孔板表面的柔性膜，柔性微透镜模板安装在注塑模具型腔壁上，注塑模具安装在注塑机上；复眼透镜阵列模板的制作设备组包括压印设备、超纯铝箔、阳极氧化设备，采用压印设备把微透镜阵列制品表面的微透镜阵列压印在超纯铝箔表面，之后采用阳极氧化设备对超纯铝箔进行阳极氧化，在其表面上形成纳米孔，获得具有微纳双级结构的复眼透镜阵列模板；复眼透镜阵列制品的制作设备组包括注塑机和注塑模具，复眼透镜阵列模板安装在注塑模具型腔壁上，注塑模具安装在注塑机上。其中，微透镜阵列制品的制作设备组和复眼透镜阵列制品的制作设备组可采用同一台注塑机或不同的注塑机。

作为一种优选，微透镜阵列制品的制作设备组中，柔性微透镜模板上微特征的横截面形状为圆形、三角形、多边形或多弧形。

作为一种优选，微透镜阵列制品的制作设备组中，柔性微透镜模板上微特征的横向尺寸、纵向尺寸和间距均为微米级，它们为恒定不变的，或为沿横向和/或纵向变化的；横向指的是垂直于微特征的深度方向，纵向指的是沿微特征的深度方向。

作为一种优选，微透镜阵列制品的制作设备组中，柔性膜的厚度为微米级，柔性膜为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、聚苯乙烯或其它树脂膜。