[发明专利]PH响应表面结构及其制备方法、电子设备

说明书

本申请公开一种PH响应表面结构及其制备方法、电子设备，可简化表面加工工艺步骤、降低成本，提高图案可控性。该制备方法包括提供形状记忆聚合物结构层，形状记忆聚合物结构层包括第一表面；对第一表面进行飞秒激光处理以形成微柱阵列，微柱阵列包含多个均匀排布且存在间隔的微柱；在第一表面形成金属层；将第一表面的金属层与PH刺激响应聚合物进行枝接，得到PH响应表面结构。

技术领域

本申请涉及表面加工技术领域，具体涉及一种PH响应表面结构及其制备方法、电子设备。

背景技术

在表面加工技术领域，于特定表面接枝PH刺激响应聚合物可以使得该表面对酸碱表现出不同的润湿性，为了提高对酸碱的响应能力，通常会对表面微加工处理以提高表面粗糙度。

传统的微加工做法基于模板复制方法，然而模板复制方法需要一个特定模板，该模板通常需要使用光刻技术或化学蚀刻制备，发明人研究发现，该传统方法工艺步骤较为复杂、成本较高、图案可控性不高。

发明内容

基于此，为了简化表面加工工艺步骤、降低成本，提高图案可控性，本申请提供一种PH响应表面结构及其制备方法、电子设备。

第一方面，提供一种PH响应表面结构的制备方法，包括以下步骤：

提供形状记忆聚合物结构层，形状记忆聚合物结构层包括第一表面；

对第一表面进行飞秒激光处理以形成微柱阵列，微柱阵列包含多个均匀排布且存在间隔的微柱；

在第一表面形成金属层；

将第一表面的金属层与PH刺激响应聚合物进行枝接，得到PH响应表面结构。

在一些实施例中，各个微柱的横截面均为矩形。

进一步地，在一些实施例中，各个微柱底部的横截面积至顶部的横截面积均匀变小。

在一些实施例中，对第一表面进行飞秒激光处理以形成微柱阵列的步骤包括：

采用激光逐行扫描方法对第一表面的全部区域进行处理从而在第一表面形成微纳米尺度的粗糙度结构，激光逐行扫描方法采用的激光功率、扫描间距和扫描速度分别为8mW-12mW、5μm-7μm和5000μm/s-7000μm/s；

采用正交交叉逐线激光烧蚀法再次在第一表面扫描形成微柱阵列，正交交叉逐线激光烧蚀法采用的激光功率、扫描速度、相邻扫描线间距分别为20mW-40mW、3000μm/s-5000μm/s和2μm-3μm。

在一些实施例中，提供形状记忆聚合物结构层的步骤包括：

提供环氧树脂和超支化聚酯，并将环氧树脂和超支化聚酯混合直至超支化聚酯溶解于环氧树脂中；

在环氧树脂中加入固化剂，并进行搅拌直至固化剂均匀混合于环氧树脂中，得到固化剂与环氧树脂的混合物；

将混合物注入模具中，并分两个阶段进行固化处理，在第一阶段将模具中的混合物置于50℃至170℃的温度环境下固化，持续时间1小时至6小时，在第二阶段将模具中的混合物置于80℃至200℃的温度环境下固化，持续时间0小时至6小时；

冷却模具中的混合物至室温并脱模，得到形状记忆环氧树脂，作为形状记忆聚合物结构层；其中，环氧树脂、固化剂和超支化聚酯的重量份之比为100︰a︰b，a的取值范围为8至80，b的取值范围为3至20。

在一些实施例中，在第一表面形成金属层的步骤之前包括改性处理形状记忆聚合物结构层以降低表面能的步骤，其中包括以下利用氟烷基硅烷对形状记忆聚合物结构层的表面改性处理的步骤：

采用超声清洗方式，并利用去离子水对飞秒激光处理后的形状记忆聚合物结构层进行清洗，清洗时间为10分钟至15分钟；