CN101727010A - 利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于仿生微制造技术领域，具体地说是涉及一种利用多光束干涉光刻技术在透明聚合物材料上制备仿生彩色超疏水涂层的方法。其首先是搭建激光多光束干涉系统，然后在基底上旋涂可固化或者可降解的材料，通过激光干涉光刻使可固化材料固化、或使可降解材料降解，显影后获得微结构阵列；然后在微结构上进行低表面能材料的修饰，进而在基底上得到利用多光束干涉光刻技术制备的仿生彩色超疏水涂层。本发明所述方法不仅可以避免现有制备方法的不足，同时由于其规则性结构对入射光的散射和衍射，使材料表面呈现各种彩色，起到很好的装饰效果，促进了超疏水表面向简单化和实用化发展。

Description

利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法

技术领域

本发明属于仿生微制造技术领域，具体地说是涉及一种利用多光束干涉光刻技术在透明聚合物材料上制备仿生彩色超疏水涂层的方法。

技术背景

自然界中各种生物表面的特殊功能引起人们的很大兴趣，如荷叶表面的疏水特性、蝴蝶翅膀的彩虹色以及爬壁虎的腿有很强的吸附力等。研究发现，这些新奇的特性是由于其表面的一些特殊的微纳结构引起。例如，通过高精度的扫描电镜观察，在荷叶表面布满一个挨一个隆起的乳突，它的平均直径为5μm，而且在每个乳突表面又长满纳米级的蜡质细绒毛。正是因为这种微结构和表面蜡质物共同作用形成荷叶表面极强的疏水性。洒落在叶面上的水滴能自动调节成完美的球形，接触角大于160°，使水珠在叶面上可以自由滚动，叶面上的尘土污泥也能随着水珠一起滚动直至脱离叶面，使叶面始终保持清洁。在蝴蝶翅膀表面，人们发现其表面也有很多的微结构，并且这些微结构具有一定的规则性，从而导致光的衍射和散射，使其具有绚丽的彩虹色。另外，这些微结构使蝴蝶翅膀还具有强的疏水特性，具有一定的防水防湿功能。这些由生物进化带来的奇特的自适应现象启迪激发人们设计人工的微结构来实现各种特殊的功能，这些功能如果能够移植到人造表面(汽车、建筑物墙面、衣物等)以及纺织、微流体传输、医学器械、其他功能微器件等领域，就可以找到无数的技术应用，因而其应用前景非常广阔。

重大的应用前景使超疏水表面的研究在目前成为一个热点领域。已有的研究表明，影响固体表面浸润性的因素主要有两个：一是表面自由能；二是表面粗糙度。具有低的表面能和高的粗糙度的表面呈现更好的疏水效果。所以，近年来，人们通过各种技术来提高表面的粗糙度并降低其表面能，从而实现超疏水特性(θ＞150°)。主要制备技术有以下几种，

1、模板法：具体是将孔径28～80nm的氧化铝模板覆盖在聚合物膜上，然后加热聚合物使其熔化并将其压入模板的孔内，最后除去模板即可得到纳米棒状的阵列结构。由此演化出模板积压法，即以多孔氧化铝为模板，在一定压力的作用下将一定浓度的聚合物溶液挤出并干燥的方法，得到了聚合物纳米纤维阵列体系；

2、电纺法：静电纺丝简称电纺，是近年来兴起的一种制备纳米至微米级纤维的十分有效的方法，它是将聚合物溶液或熔体置于高压静电场中，带电的聚合物液滴在电场库仑力的作用下被拉伸。当电场力足够大时，聚合物液滴克服表面张力形成喷射细流。细流在喷射过程中溶剂蒸发或固化，最终落在接收装置上，形成无纺布状的微、纳米纤维膜。

3、电化学沉积法：是一种简单、高效、廉价并且不受基底形状限制的制备粗糙结构的方法，在近年来已经被很多科学家用来制备超疏水材料。

4、一步浸泡法：在金属表面上构筑了环境稳定的超疏水薄膜。该方法的特点是简单、廉价；无需预先构筑表面微结构和后期的低表面能物质修饰；可大面积制备；得到的超疏水表面具有很好的环境稳定性。将金属片或者金属薄膜在脂肪酸的乙醇溶液中经过一步浸泡后，在金属表面上形成花形的金属脂肪酸盐微簇。水滴在这种由微簇组成的表面上表现出高的接触角和很小的滚动角。

5、相分离法：其机理是利用聚合物在溶剂挥发过程中自聚集、曲面张力和相分离的原理，利用两种聚合物溶剂中具有不同的溶解度，因此在溶剂挥发的时候产生相分离。表面能低的聚合物倾向于在聚合物的表面聚合，而表面能稍高的聚合物倾向于在聚合物内部聚合，因此形成了具有一定粗糙结构和低表面能的膜。

6、光刻蚀法。采用光刻胶、掩模板，用紫外光进行微加工。该法工艺成熟，能批量生产尺寸小至250nm的微制品，若用深紫外光(波长193nm的ArF准分子激光和波长57nm的F2准分子激光)甚至能制作尺寸达100nm量级的图形。然而，光刻蚀法不仅设备昂贵、工艺复杂。

其它制备超疏水表面的方法还有，气相沉积法，自组装法，等离子体表面处理，激光刻蚀技术等。这些超疏水表面具有防水、防污染、防氧化和自清洁等多种功能，在军事、工农业生产、生物医学工程领域和人们的日常生活中具有非常广阔的应用前景。例如，超疏水材料用于微量注射器针尖上，还可消除昂贵药物在针尖上的粘附及对针尖的污染，减少昂贵药品的浪费；用于石油管道运输中，可防止石油对管道的粘附，减少运输损耗，并可防止管道堵塞；在水资源短缺的今天，城市建筑外表面使用疏水自洁材料，借助雨水的冲刷实现自清洁，将大大减少清洗次数，既节约资源又可避免高空作业带来的安全隐患；疏水自洁材料用于汽车等交通工具的风档玻璃上，雨天因玻璃积聚水滴而导致视线差的状况将大为改善，用于修饰纺织品，可做成防水、防油和防污服装。Yamauchi等人将卫星接收天线做成超疏水表面，实验证明超疏水表面会减少积雪量，避免了因积雪造成的卫星信号的中断。

尽管目前超疏水材料的制备上取得很大的进展，但是存在着很多不足。比如制备过程复杂，制备过程难于控制，制备原料价格昂贵等，许多方法涉及到特定的设备、苛刻的条件和较长的周期，难以用于大面积超疏水表面的制备。更重要的是，目前所制备的超疏水表面大部分都是无规则结构，其表面呈现灰白色或者黑色。然而，在实际应用中，如衣物、门窗、屏风、商场和舞厅墙壁表面等许多应用，就需要一种既有各种绚丽的颜色，而且具有超疏水的自清洁效果的功能材料。这就限制了目前大多数超疏水材料制备方法的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用多光束激光干涉光刻技术制备仿生超疏水涂层的方法，本发明所制备的涂层疏水性可控，涂层面积大，表面成绚丽的彩色。

激光干涉光刻技术由于能产生亚微米至纳米尺寸的周期性阵列图形，无须采用掩模，并且光学系统简单，成本低廉而得到人们的广泛关注。激光干涉光刻技术利用光的干涉和衍射特性，来调控干涉场内的光强度分布，并用感光材料记录下来，从而产生光刻图形。由于激光干涉光刻技术不需要昂贵的投影光学系统，曝光场的面积仅受限于系统的通光孔径，因此它特别适合于大面积范围内产生图形。激光干涉光刻有几个优势，其系统简单廉价，没有复杂的曲面光学元件，容易实现一次曝光大视场。采用现行的曝光光源和已成熟应用的抗蚀剂工艺，不需要昂贵的光刻成像透镜，提供了得到高分辨、无限焦深、大面积光刻的可能性。

从仿生的理念出发，采用多光束干涉光刻法简单、快速地加工大面积、周期性、规则的柱状结构，并对表面进行低表面能修饰，方便、快捷、高效地制备均匀的超疏水涂层。这种方法不仅可以避免现有制备方法的不足，同时由于其结构的规则性本身对入射光的散射和衍射，使材料表面呈现各种彩色，起到很好的装饰效果，促进了超疏水表面向简单化和实用化发展。

本发明是通过以下技术方案实现的：首先通过搭建多光束激光干涉系统，然后将可固化材料涂覆于硬质基底表面，再用激光干涉照射可固化材料成型，经显影后获得所需要的大面积的周期性的柱状结构，最后再在其表面修饰一层低表面能物质，即得到彩色仿生超疏水涂层(表面)。

本发明所述方法，其步骤如下：

(1)搭建激光多光束干涉系统

光源选择为纳秒脉冲激光器或连续激光器，产生用于紫外波段的激光加工的光束；纳秒脉冲激光器的波长范围为200～2000nm，脉冲宽度范围为0.9ns～900ns，重复频率范围为1Hz～10KHz，单脉冲能量范围为10pJ～1J，激光器输出的激光的强度为0～1.5W。

从激光器发出的激光首先经过石英透镜扩束后，由半透半反(反射50％，透射50％)的反射镜分成多束强度一样的相干激光，再由镀膜的反射镜(反射大于99.5％)将其会聚后实现干涉。各束光的光强可由位于各自光路上的中性可变密度滤光片调整。

前面所述的干涉光束的数目为2～8束，也可以为更多束的干涉光。

(2)干涉材料的制备

在清洁干净的基底(石英、半导体等)上旋涂可固化聚合物材料或者可降解聚合物材料。通过控制匀胶机的转速或材料的浓度，来控制材料的厚度，进而控制微结构的高度，其范围从10nm到20μm。

所述的可固化聚合物材料是指液体或粘稠材料经光或热作用后变为固体的材料，包括光固化材料和热固化材料。

所述的光固化材料是指在光作用下可以导致材料聚合、还原、异构化等化学反应，从而使材料从液态变为固体状态，包括光敏树脂、光固化树脂、光刻胶、光致抗蚀剂等；如紫外固化光刻胶NOA61(Norland Optical Adhesive)、NOA63，环氧型的紫外光刻胶SU-8，环化橡胶负性光刻胶RFJ-220，SCR500，聚甲基丙烯酸甲酯PMMA等。

所述的光固化材料在光作用下发生聚合反应，聚合机理包括自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合，聚合类型包括开环聚合、烯烃聚合等。

所述的热固化材料是指热诱导材料发生物理变化和化学反应从而使材料由液体状态变为固体状态。

所述的可降解聚合物材料是指固体材料经光或热作用后变成经有机溶剂可溶解的材料。如东进正光刻胶DSAM3020、DTFR-330R、DTFR-EL100，紫外正型光刻胶BP-212等。

(3)干涉光刻使可固化材料固化，或使可降解材料降解，显影后获得微结构阵列

控制激光干涉光束的曝光时间(0.9ns～100h)、控制干涉光与基片所在平面法线的夹角(1°～90°)，从而得到可固化材料或可降解材料微结构阵列的固化线宽为100nm～20μm、占空比为0.2～1、周期为355nm～20μm；

所述的显影过程是利用溶剂将未固化或已降解的材料清洗掉，溶剂包括丙酮、四氢呋喃、氯仿、甲苯、苯、二氯甲烷、乙醇、甲醇等或其它与可固化材料对应的显影剂。

(4)低表面能材料修饰

采用热蒸发的方式，将低表面能的材料蒸发成气体，然后吸附在前面步骤制备的微结构阵列表面，从而降低其表面能，进而在基底上得到仿生彩色超疏水涂层。

所用的低表面能材料可以是含氟的有机物，包括氟硅烷、丙烯酸全氟乙酯、辛基硫醇、十八烷基硫醇、全氟辛基三氯甲基硅烷等。

进一步地，在步骤(3)的基础上，经刻蚀获得基底材料的图案化结构

利用刻蚀技术，以激光干涉得到的可固化材料或可降解材料的微结构为掩膜，对基底进行刻蚀，从而获得基底材料的微结构阵列，调整刻蚀条件可改变基底微结构阵列的高度为10nm～20μm、占空比为0.2～1。

所述的刻蚀技术包括：反应离子刻蚀、等离子体刻蚀、反应等离子体刻蚀、离子束刻蚀、反应离子束刻蚀等刻蚀技术。

所述的反应离子刻蚀选用的气体包括氩气、氧气、特殊气体和两种或多种气体混合。

所述的特殊气体包括CF₄、CHF₃、CCl₂F₂、CCl₄、BCl₃、C₂F₆、SF₆、HBr、H₂、Cl₂等。

所述的混合气体包括CF₄+H₂、SF₆+O₂、CCl₄+Ar、CCl₄+Cl₂、BCl₃+Cl₂、CCl₄+O₂、CF₄+O₂、CF₄+O₂、CCl₂F₂+CF₄+O₂+Ar等。

所述的基底材料包括：石英、半导体材料等。

所述的半导体材料包括：Si、Ge、Si₃N₄、GaAs、GaP、GaSb、InP、GaInAsP、TeCdHg、SiC等。

所述基底材料的厚度范围为80μm～1cm。

附图说明

图1：四光束干涉光路示意图，1激光器、2、3扩束透镜，4、5、6分束器、7、8、9、10、11、12、13反射镜、14、15、16中性滤光片、17带有聚合物薄膜(光固化材料或光可降解材料)的衬底。

图2：(a)利用四光束干涉法制得的柱状阵列的SEM图片。(b)放大的柱状微结构阵列的SEM图片，可观察到，柱状微结构呈现针状结构(高度3μm，针尖直径500nm)。(c)在普通白光照射下，样品表面呈现明丽的彩色。随着观察角度的不同，样品表面的颜色也不同，可覆盖大范围可见光波段。六个小图观察角度(与水平方向夹角)分别为70°，60°，50°，40°，30°，20°，颜色分别为：蓝与紫、红与青、绿与红、红与橙、橙与绿、绿与黄。

图3：4μl水滴在低表面能修饰过的针状阵列表面的运动状况。(a)针状阵列表面放在样品台上，水滴从一个针管下来，在样品上方。随着样品台的上升，水滴逐渐接近样品表面，直到两者接触。继续上升样品台，在水滴表面张力和针管的压力作用下，水滴呈现椭球形。缓慢下降样品台，由于样品表面良好的疏水性，水滴最终可完全无残留地脱离样品表面。(b)水滴在倾斜的样品台上的动态接触角测试，水滴在20°倾斜的表面就滚落下来。另外，当水滴落到已经倾斜10°的表面，它就滚下来。

图4：不同高度的柱结构。(a)、(d)、(g)是直径相同，微柱高度分别为300nm、1μm、1.5μm的倾斜SEM图片，右侧图片是左侧结构的局部放大SEM图片。右上角的附图是该条件下的接触角测量图。接触角分别为132°，151°，156°。

图5：不同直径的柱结构。(a)、(c)、(e)是高度均为1.5④m，微柱直径分别为1000nm、800nm、600nm的倾斜SEM图片。右侧图片是左侧结构的局部放大SEM图片。右上角的附图是该条件下的接触角测量图。接触角分别为125°，136°，148°。

图6：通过四光束激光干涉和无电镀结合的方法获得的多层次结构。(a)表面附着银纳米粒子的大面积针状阵列的SEM图片，柱的高度是3μm。(b)放大的单个针结构的SEM图片。(c)进一步放大的针尖表面结构SEM图片，可看到表面附着的银纳米粒子的直径范围为20～50nm。(d)复合结构的疏水性测试，接触角达到163°，比没有Ag纳米粒子柱结构的接触角大。

其中，图1、2、3对应实施例1，图1、4、5、6对应实施例2。

具体实施方式

实施例1：

(1)搭建四光束激光干涉系统。

图1是四光束激光干涉的光路示意图。所用激光器为美国光谱公司提供的，三倍频、锁模、掺钕钇铝石榴石单模激光器(Lab-Series)。四束相干激光的产生过程如下：

激光器1发出的355nm的激光括束后，经透镜1和2扩束后，再经分束器3反射的光为第一束相干光。从分束器4透射的光作为分束器5的入射光，从分束器5反射的光为第二束相干光。第一束相干光和第二束相干光共面。从分束器5透射的光又经过分束器6，从分束器6的反射光经过两个反射镜11、12把它的强度降低，再经过反射镜13使其光束位于前两束相干光束的中间，作为第三束相干光。而经过分束器6的透射光再经过三个反射镜7、8、9把它的传播走向抬高并降低它的强度，然后经过反射镜10使其位于前两束相干光中间，作为第四束相干光。通过调节反射镜9与反射镜10，反射镜12与反射镜13使第三束和第四束相干光共面，且与前两束光的相干光所在平面垂直。在第一束、第三束以及第四束相干光上都要加一个中性可变密度滤光片14、15、16，以调整光强，使四束光的强度相同。通过测量四束光的传播路径长度，精细调节使四束光的光程严格相等，达到在时间、空间上相干的目的。经扩束后的激光光斑的直径为9mm，激光功率为100mW。利用这样的干涉光路我们就可以加工出各种等间距的柱状点阵结构。

(2)干涉材料制备

依次用丙酮、乙醇、去离子水清洗石英片，从而获得清洁的基底材料。

选用Norland公司销售的NOA61光刻负胶与丙酮溶液按照1∶1的体积比进行混合，获得稀释的光刻胶。

用匀胶机分别以500、1000、3000和6000转/分的转速在四片盖玻片基底上旋涂光刻胶，所得膜厚分别为3μm、1.5μm、800nm和300nm。

(3)干涉光刻使光刻胶固化，显影后获得柱状阵列结构。

四束相干光照射在材料表面，曝光时间为6s。在四束相干光交叠的区域，即光强干涉产生周期性光强分布的区域，光刻胶发生光致聚合，由液态变为固态，使其不溶于显影液(丙酮溶液)，而未聚合的光刻胶可溶解在显影液中。因此，经显影液浸泡30s后，干涉所得微纳结构就在基底表面显现出来。

这样就在不到1分钟的光刻过程中，简单、快捷地制备出了600mm²的大面积规则点阵结构。如图1(a)、(b)的SEM图片所示，所得到的阵列结构均匀性好且精度高，周期2.5μm，高度3μm，柱尖直径500nm。这样，通过简单的干涉光刻的方法，在常温条件下，一步实现了增加光刻胶表面粗糙度的目的。由于空气可填充点阵的空隙，进一步减少了液体与基底表面的接触面积，增大了材料的接触角。

(4)用低表面能材料对干涉结构表面进行修饰

利用化学气相沉积法，在烘箱里，加热温度为60℃，标准大气压条件下反应2小时，在干涉结构的表面沉积3～10nm含氟有机物(CF₃(CF₂)₅CH₂CH₂SiCl₃)薄膜层。这样，在无需高温的条件下，就达到了降低材料表面能的目的，进一步提高了干涉结构表面的疏水性能。普通柱状微结构表面接触角为130°，而修饰低表面能材料后达到158°，从而降低了表面能，增大接触角。

经过干涉和化学气相沉积两步，我们就快速制备了的超疏水表面(接触角为158°)。同时，由于干涉得到的规则阵列结构本身对光的散射和衍射作用，使表面呈现肉眼可见的鲜艳结构色。如图2(c)所示。变换观察角度，光线入射角改变，满足衍射条件的衍射波长随之改变，使材料表面呈现颜色的变幻。色彩覆盖范围广，可呈现从紫光到红光的可见光。这样，在无需额外加工步骤的情况下，为超疏水表面“穿”上了色彩可变的华丽外衣，使其在具备功能性的同时更具装饰性。

(5)接触角测量

所用设备为德国Dataphysics GmbH公司提供的OCA20接触角测量系统。为减少随机误差，保证测量精度，每个样品测量三次，以其平均值为最终接触角测量结果。

如图3(a)所示。水滴从注射器滑出后，升高样品台。随着样品台的升高，水滴逐渐接近样品表面，最后两者接触。继续升高样品台，由于样品表面良好的超疏水性能，使水滴不能在表面铺展，在水滴表面张力和针管的压力作用下，水滴呈现椭球形。缓慢下降样品台，水滴逐渐恢复球形，值得注意的是，最终水滴毫无损耗的脱离了样品表面，这对研究无损传输有重要意义。其静态接触角达到158°。

进一步，我们改变材料的倾斜角，来测试材料的动态接触角。如图3(b)1-3所示，由于检测器和样品台同时倾斜，看到的材料表面始终是水平的，但是注射器的位置是不变的，可以通过注射器针偏离竖直方向的角度来判定样品台倾斜角。逐渐增大样品台的倾斜角，当倾斜20°时，水滴开始在材料表面滚动，即测得滚动角为20°。前进角和后退角分别是165°和146°。另外，当水滴落到已经倾斜仅10°的表面，由于自身有个小的冲力，它就滚下来。

可见所得表面结构有良好的超疏水性能。

实施例2：

(1)搭建干涉光刻系统。与实施例1相同。

(2)不同厚度干涉材料的制备。

调节匀胶机转速，以得到不同的膜厚，从而控制最终结构的高度。当匀胶机的转速分别为1000转/分、3000转/分、6000转/分时，所得膜厚分别为1.5μm、1μm、300nm。

(3)干涉光刻及显影过程。

当结构高度发生改变时，材料的粗糙度也发生改变，疏水性能也有差异。如图4所示，(b)、(e)、(h)是直径相同，结构高度分别为300nm、1μm、1.5μm的倾斜SEM图片，测得接触角分别为132°、151°、156°。可见，随着微柱高度升高，接触角逐渐增大。另外，随着曝光时间延长，光刻胶聚合范围变大，所得微柱的直径变大，增大了液体与表面的接触面积。因而，通过控制曝光时间，可以改变材料表面的占空比，实现材料表面粗糙度可调的目的。如图5所示，(b)、(d)、(f)是高度相同，针状结构直径分别为1000nm、800nm、600nm的倾斜SEM图片，对应的曝光时间分别为30s、20s、10s，测得接触角分别是125°、136°、148°。随着结构直径变小，接触角逐渐增大。

因此，可以通过控制膜厚和曝光时间，来调节结构的高度和占空比，改变材料表面的粗糙度，最终达到调节疏水性能的目的。所以，用干涉方法制备的疏水表面可通过多种参数调节控制其性能。

(4)对干涉所得柱状结构进行次级结构加工。

采用无电镀的方法，在获得的柱状结构表面沉积纳米尺度的金属(银)粒子，作为二级结构，多层次的微纳复合结构，进一步减小液体与微柱尖端的接触面积，从而增加结构粗糙度，提高表面的疏水性。

具体做法是，将干涉所得点阵结构在10g/l的SnCl₂溶液中浸泡6分钟进行活化处理。在此过程中，SnCl₂粒子吸附在微柱表面并生长。然后，将样品静置于0.05mol/l的Ag(NH₃)₂OH和0.18mol/l的NaOOC(CHOH)₂COOK·4H₂O的混合溶液中。Ag⁺置换出Sn²⁺，并被还原。还原出的银单质作为生长中心，10分钟后，在微柱表面形成20nm厚的银纳米粒子。最后，所得结构用去离子水漂洗并干燥。这样，获得了有银纳米粒子修饰的二级点阵结构。如图6(a)所示，沉积有银纳米粒子的表面，依然保持着干涉所得的规则点阵形貌。由图6(b)局部放大的单个微柱结构，看出银纳米粒子在微柱表面沉积均匀。由图6(c)的进一步放大图，可以看出银的粒径大约为20-50nm。

(5)低表面能修饰。与实施例1相同。

(6)接触角测量。

由图6(d)所示，测得接触角为163°。可见，引入二级微纳结构，增大了接触角的上升空间，进一步提高了表面的超疏水性能。

Claims (10)

1.一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其步骤如下：

(1)搭建激光多光束干涉系统

光源选择为纳秒脉冲激光器或连续激光器，产生用于紫外波段的激光加工的光束；从激光器发出的激光首先经过石英透镜扩束后，由半透半反的反射镜分成多束强度一样的相干激光，再由镀膜的反射镜将其会聚后实现干涉；

(2)干涉材料的制备

在清洁干净的基底上旋涂可固化聚合物材料或者可降解聚合物材料，通过控制匀胶机的转速或材料的浓度，控制材料的厚度；

(3)干涉光刻使可固化聚合物材料固化、或使可降解聚合物材料降解，显影后获得微结构阵列

控制激光干涉光束的曝光时间、控制干涉光与基片所在平面法线的夹角，从而在基底上得到可固化聚合物材料或可降解聚合物材料的微结构阵列，其固化线宽为100nm～20μm、占空比为0.2～1、周期为355nm～20μm；

(4)在微结构阵列上进行低表面能材料的修饰

采用热蒸发的方式，将低表面能的材料蒸发成气体，然后吸附在前面步骤制备的微结构阵列表面，降低其表面能，进而在基底上得到利用多光束干涉光刻技术制备的仿生彩色超疏水涂层。

2.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其特征在于：低表面能材料是氟硅烷、丙烯酸全氟乙酯、辛基硫醇、十八烷基硫醇或全氟辛基三氯甲基硅烷。

3.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其特征在于：纳秒脉冲激光器的波长范围为200～2000nm，脉冲宽度范围为0.9ns～900ns，重复频率范围为1Hz～10KHz，单脉冲能量范围为10pJ～1J，激光器输出的激光的强度为0～1.5W。

4.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其特征在于：各束光的光强由位于各自光路上的中性可变密度滤光片调整。

5.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其特征在于：干涉光束的数目为2～8束。

6.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其特征在于：可固化材料为光固化材料或热固化材料。

7.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其特征在于：基底的厚度为80μm～1cm，为石英或半导体材料。

8.如权利要求7所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其特征在于：半导体材料为Si、Ge、Si₃N₄、GaAs、GaP、GaSb、InP、GaInAsP、TeCdHg或SiC。

9.如权利要求1所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其特征在于：利用刻蚀技术，以步骤(3)激光干涉得到的可固化材料或可降解材料的微结构为掩膜，对基底进行刻蚀，从而获得基底材料的微结构阵列，高度为10nm～20μm、占空比为0.2～1，然后再在微结构上进行低表面能材料的修饰。

10.如权利要求9所述的一种利用多光束干涉光刻技术制备仿生彩色超疏水涂层的方法，其特征在于：刻蚀技术为反应离子刻蚀、等离子体刻蚀、反应等离子体刻蚀、离子束刻蚀或反应离子束刻蚀。

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