[发明专利]液态金属流道的改性方法、超材料及其制备方法

权利要求书

1.一种液态金属流道的改性方法，其特征在于，所述液态金属流道包括基底结构和流道密封结构，所述改性方法包括以下步骤：

1)将所述流道密封结构与所述基底结构分别固定于水平面上；

2)在所述流道密封结构与所述基底结构表面匀胶旋涂低表面能薄膜，其中所述低表面能薄膜为Teflon或Cytop，所述低表面能薄膜旋涂厚度为1-10微米，所述低表面能薄膜用于降低液态金属与液态金属流道的接触表面能，以减小液态金属与流道间的界面张力；

3)将旋涂所述低表面能薄膜的流道密封结构和基底结构在烘箱中固化成型；其中，烘箱温度可以为70-120℃，时间7-8分钟。

2.如权利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述改性方法还包括：

将固化后的流道密封结构封装在基底结构上。

3.一种改性液态金属流道，其特征在于，所述改性液态金属流道采用如权利要求1或2所述的改性方法所制备。

4.一种基于液态金属流控的超材料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

1)制备流道密封结构；

2)制备基底结构；

3)将所述流道密封结构与所述基底结构分别固定于水平面上；

4)在所述流道密封结构与所述基底结构表面匀胶旋涂低表面能薄膜，其中所述低表面能薄膜为Teflon或Cytop，所述低表面能薄膜旋涂厚度为1-10微米，所述低表面能薄膜用于降低液态金属与液态金属流道的接触表面能，以减小液态金属与流道间的界面张力；

5)将旋涂所述低表面能薄膜的流道密封结构和基底结构在烘箱中坚膜固化；其中，烘箱温度可以为70-120℃，时间7-8分钟；

6)将固化后的流道密封结构封装在基底结构上。

5.如权利要求4所述的超材料制备方法，其特征在于，所述将固化后的流道密封结构封装在基底结构上包括：

1)在流道密封结构与基底结构表面制备对准标记；

2)对流道密封结构与基底结构表面进行氧等离子体处理，改性表面活性；

3)依据对准标记，将流道密封结构与基底结构依次对准，并施加压力键合封装。

6.如权利要求4所述的超材料制备方法，其特征在于，所述制备流道密封结构包括：

1)在硅基底或玻璃基底上沉积光刻胶；

2)利用掩膜板对光刻胶进行前烘、曝光、后烘、显影，在基底上形成光刻胶结构；

3)在基底表面浇注PDMS胶或硅胶，然后固化成型；

4)将成型的PDMS胶或硅胶从光刻胶结构上翻模，形成带有流道结构的流道密封结构。

7.如权利要求4所述的超材料制备方法，其特征在于，所述制备流道密封结构包括：

1)利用金属基底加工出流道结构模具；

2)在流道结构模具表面浇注PDMS胶或硅胶，然后固化成型；

3)将成型的PDMS胶或硅胶从流道结构模具上翻模，形成带有流道结构的流道密封结构。

8.一种液态金属流控的超材料，其特征在于，所述超材料采用如权利要求4-7任一项所述的制备方法所制备，所述超材料包括基底结构和流道密封结构，所述基底结构和所述流道密封结构上设置有流道，所述流道密封结构和所述基底结构的流道表面设置有低表面能的膜结构，其中所述低表面能的膜结构用于降低液态金属与液态金属流道的接触表面能，以减小液态金属与流道间的界面张力，所述流道密封结构封装在所述基底结构上，通过所述流道密封结构与所述基底结构的流道封装形成供液态金属流动的微通道。