CN102502474A - 非平面微米和亚微米微针阵列及其制备方法 - Google Patents
非平面微米和亚微米微针阵列及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102502474A CN102502474A CN201110354381XA CN201110354381A CN102502474A CN 102502474 A CN102502474 A CN 102502474A CN 201110354381X A CN201110354381X A CN 201110354381XA CN 201110354381 A CN201110354381 A CN 201110354381A CN 102502474 A CN102502474 A CN 102502474A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micron
- microneedle array
- sub
- face
- nonplanar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明公开了一种非平面微米和亚微米微针阵列及其制备方法，该微米和亚微米微针阵列由直径200nm到1000微米的微针平行排列组成，微针阵列的尖端组成的曲面可以为凸面、凹面、沟槽、孔洞，或其任意组合，微针的材料为石英玻璃、钠钙硅玻璃、硼酸盐玻璃等玻璃。其制备方法包括以下步骤：（1）根据专利ZL200710134575.2的方法获得纤维和聚合物复合结构，并将其切成短柱状；（2）将短柱的端面处理为凸面、凹面、沟槽、孔洞，或其任意组合；（3）将上述样品放入HF酸腐蚀溶液中腐蚀10秒～72小时，形成针状阵列结构；（4）去除填充的聚合物，即得非平面微米和亚微米微针阵列。本发明结构新颖，可在探测、传感、光学、生物医药等领域获得应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种纳米和微米微结构材料的制备方法，特别是一种非平面微米和亚微米微针阵列的制备方法。
背景技术
非平面微米和亚微米微针阵列的制备是一项具有重要应用背景的技术。由于其微针阵列之间存在孔隙，且微针阵列的尖端不在同一个平面上，这种特殊的形貌和结构特征赋予了其特殊的功能和应用。例如，由凹面型的微米和亚微米微针阵列，即其尖端组成了一个凹面，经过聚二甲基硅氧烷表面处理后，则形成了一个超疏水的凹面，可以研究限制在表面的液体的运动；沟槽型的微米和亚微米微针阵列，经过聚二甲基硅氧烷表面处理后则可以控制液体的超疏水流动。由于当前的微米针阵列制备主要依赖于微加工技术，如反应离子束刻蚀、光刻等，因而制备成本极高，这极大地限制了其应用领域和范围。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备成本低的非平面微米和亚微米微针阵列。本发明的另一目的是提供该非平面微米和亚微米微针阵列的制备方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
非平面微米和亚微米微针阵列，该阵列由直径200nm到1000微米的微针平行排列组成；所述微针的尖端不在同一个平面上，微针的材料为石英玻璃、钠钙硅玻璃或硼酸盐玻璃。
本发明所述的非平面微米和亚微米微针阵列的制备方法，包括以下步骤：
（1）先通过自组装技术组装微米、亚微米纤维，获得排列规整的纤维束；然后将纤维束填充体积比为0.1～0.6的聚合物，获得纤维和聚合物复合结构，再将其切成短柱状；
（2）通过切削、研磨、压印、打磨，或以上方法任意组合将短柱的端面处理为凸面、凹面、沟槽、孔洞，或其任意组合；
（3）将上述样品放入浓度为0.01～40%的HF酸腐蚀溶液中，在10～90℃温度下，腐蚀10秒～72小时，形成针状阵列结构；
（4）通过煅烧、溶剂浸泡，或以上方法任意组合去除填充的聚合物，即得非平面微米和亚微米微针阵列。
本发明与现有技术相比，其显著优点是：（1）可获得新型的非平面微米和亚微米微针阵列；（2）成本低廉，无需大型仪器，工艺简单可靠。
附图说明
图1是本发明实施例2中制备非平面微米和亚微米微针阵列的方法的示意图。其中，步骤a)为将短柱的端面处理为凹面；步骤b)为腐蚀制备微针；步骤c)为去除填充聚合物后的凹面微米和亚微米微针阵列。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例中纤维和聚合物复合结构根据专利ZL200710134575.2的方法获得。
实施例1：将直径200nm的石英玻璃纤维与聚甲基丙烯酸甲酯复合结构切成短柱状，通过切削的方法将短柱的端面处理为凸面，放入浓度为40%的HF酸腐蚀溶液中，90℃温度下，腐蚀10秒，形成针状阵列结构，通过三氯甲烷浸泡去除聚甲基丙烯酸甲酯，即得凸面微米和亚微米微针阵列。
实施例2：将直径3um的钠钙硅玻璃纤维与聚苯乙烯复合结构切成短柱状，通过研磨的方法将短柱的端面处理为凹面，放入浓度为20%的HF酸腐蚀溶液中，50℃温度下，腐蚀2小时，形成针状阵列结构，通过甲苯浸泡去除聚苯乙烯，即得凹面微米和亚微米微针阵列。
实施例3：将直径1000um的SiO2纤维与松香复合结构切成短柱状，通过打磨的方法将短柱的端面处理为沟槽状，放入浓度为0.01%的HF酸腐蚀溶液中，80℃温度下，腐蚀72小时，形成针状阵列结构，通过乙醇浸泡去除松香，即得沟槽状微米和亚微米微针阵列。
实施例4：将直径8微米的硼酸盐玻璃纤维与松香的复合结构切成短柱状，通过压印的方法将短柱的端面处理为孔洞形，放入浓度为20%的HF酸腐蚀溶液中，10℃温度下，腐蚀4小时，形成针状阵列结构，通过四氢呋喃浸泡去除松香，即得凸面微米和亚微米微针阵列。
实施例5：将直径125um的石英玻璃纤维与聚苯乙烯复合结构切成短柱状，通过切削的方法将短柱的端面处理为凸面，放入浓度为40%的HF酸腐蚀溶液中，30℃温度下，腐蚀6小时，形成针状阵列结构，通过400℃煅烧30分钟去除聚苯乙烯，即得凸面微米和亚微米微针阵列。
Claims (5)
1.非平面微米和亚微米微针阵列，其特征是，该微米和亚微米微针阵列由直径200nm到1000微米的微针平行排列组成；所述微针的尖端不在同一个平面上，微针的材料为石英玻璃、钠钙硅玻璃或硼酸盐玻璃。
2.根据权利要求1所述的非平面微米和亚微米微针阵列，其特征是，所述微针的尖端不在同一个平面上而形成的曲面为凸面、凹面、沟槽、孔洞，或其任意组合。
3.如权利要求1所述非平面微米和亚微米微针阵列的制备方法，其特征是，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）先通过自组装技术组装微米、亚微米纤维，获得排列规整的纤维束；然后将纤维束填充体积比为0.1～0.6的聚合物，获得纤维和聚合物复合结构，再将其切成短柱状；
（2）通过合适的方法将短柱的端面处理为凸面、凹面、沟槽、孔洞，或其任意组合；
（3）将上述样品放入浓度为0.01～40%的HF酸腐蚀溶液中，在10～90℃温度下，腐蚀10秒～72小时，形成针状阵列结构；
（4）通过适当的方法去除填充的聚合物，即得非平面微米和亚微米微针阵列。
4.根据权利要求3所述的非平面微米和亚微米微针阵列的制备方法，其特征在于在步骤（2）中，所述的合适的方法为切削、研磨、压印、打磨，或以上方法任意组合。
5.根据权利要求3所述的非平面微米和亚微米微针阵列的制备方法，其特征在于在步骤（4）中，所述的适当的方法为煅烧、溶剂浸泡，或以上方法任意组合。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110354381XA CN102502474A (zh) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | 非平面微米和亚微米微针阵列及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110354381XA CN102502474A (zh) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | 非平面微米和亚微米微针阵列及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102502474A true CN102502474A (zh) | 2012-06-20 |
Family
ID=46214625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110354381XA Pending CN102502474A (zh) | 2011-11-10 | 2011-11-10 | 非平面微米和亚微米微针阵列及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102502474A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102849673A (zh) * | 2012-09-17 | 2013-01-02 | 无锡英普林纳米科技有限公司 | 液体悬浮微结构及其制备方法 |
| CN103569959A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-02-12 | 无锡英普林纳米科技有限公司 | 石英尖劈-聚合物复合纤维阵列及其制备方法 |
| CN103569958A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-02-12 | 无锡英普林纳米科技有限公司 | 纺锤形微米和亚微米石英棒阵列的制备方法 |
| CN106365112A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-01 | 西安交通大学 | 一种基于可重构柔性模具的曲面微米柱的制造方法 |
| CN108328567A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-07-27 | 东南大学 | 一种获得高密度不等高晶体微针阵列的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101143705A (zh) * | 2007-11-01 | 2008-03-19 | 南京大学 | 微米和亚微米针阵列的制备方法 |
| CN101234221A (zh) * | 2008-01-04 | 2008-08-06 | 南京大学 | 一种微针阵列注射器的制备方法 |
| US20080233522A1 (en) * | 2007-03-22 | 2008-09-25 | National Tsing Hua University | Method of forming 3D micro structures with high aspect ratios |
| CN101829394A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-15 | 上海交通大学 | 台阶微针阵列的制备方法 |
-
2011
- 2011-11-10 CN CN201110354381XA patent/CN102502474A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080233522A1 (en) * | 2007-03-22 | 2008-09-25 | National Tsing Hua University | Method of forming 3D micro structures with high aspect ratios |
| CN101143705A (zh) * | 2007-11-01 | 2008-03-19 | 南京大学 | 微米和亚微米针阵列的制备方法 |
| CN101234221A (zh) * | 2008-01-04 | 2008-08-06 | 南京大学 | 一种微针阵列注射器的制备方法 |
| CN101829394A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-15 | 上海交通大学 | 台阶微针阵列的制备方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102849673A (zh) * | 2012-09-17 | 2013-01-02 | 无锡英普林纳米科技有限公司 | 液体悬浮微结构及其制备方法 |
| CN103569959A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-02-12 | 无锡英普林纳米科技有限公司 | 石英尖劈-聚合物复合纤维阵列及其制备方法 |
| CN103569958A (zh) * | 2013-11-12 | 2014-02-12 | 无锡英普林纳米科技有限公司 | 纺锤形微米和亚微米石英棒阵列的制备方法 |
| CN103569959B (zh) * | 2013-11-12 | 2016-05-25 | 无锡英普林纳米科技有限公司 | 石英尖劈-聚合物复合纤维阵列的制备方法 |
| CN106365112A (zh) * | 2016-09-28 | 2017-02-01 | 西安交通大学 | 一种基于可重构柔性模具的曲面微米柱的制造方法 |
| CN106365112B (zh) * | 2016-09-28 | 2018-03-16 | 西安交通大学 | 一种基于可重构柔性模具的曲面微米柱的制造方法 |
| CN108328567A (zh) * | 2018-01-08 | 2018-07-27 | 东南大学 | 一种获得高密度不等高晶体微针阵列的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102502474A (zh) | 非平面微米和亚微米微针阵列及其制备方法 | |
| CN101143705B (zh) | 微米和亚微米针阵列的制备方法 | |
| US8208136B2 (en) | Large area substrate for surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) using glass-drawing technique | |
| US7638182B2 (en) | Method for producing microchannels in drawn material | |
| CN111653378B (zh) | 基于多光纤光镊的sted超分辨显微成像装置 | |
| CN105158073A (zh) | 一种碳纳米管端部与碳纤维表面接枝强度的测量方法 | |
| CN104677283B (zh) | 基于自组装原理的四芯光纤光栅微尺度测量探针制作方法 | |
| CN104677293B (zh) | 基于自组装原理的三芯光纤光栅微尺度测量探针制作方法 | |
| CN103674924A (zh) | 一种拉曼光谱测试探针及其制作方法 | |
| TWI474061B (zh) | 光纖光學鑷夾之製作方法 | |
| CN104090329A (zh) | 一种基于渐变折射率多模光纤锥的光纤光镊及其使用方法 | |
| CN113001845A (zh) | 一种微针阵列阳模模具的制造方法 | |
| CN107186611A (zh) | 光纤研磨机制备d形光纤 | |
| CN104677294B (zh) | 基于自组装原理的七芯光纤光栅微尺度测量探针制作方法 | |
| JP2004012427A (ja) | 光ファイバープローブの製造方法と微細材料加工方法 | |
| CN104677290A (zh) | 基于自组装原理的双芯光纤光栅微尺度测量探针制作方法 | |
| CN203732563U (zh) | 一种倒置管腐蚀法制备大锥角光纤探针的装置 | |
| CN115535959B (zh) | 一种单晶硅微结构阵列的湿法刻蚀辅助飞秒激光加工方法 | |
| CN102838078A (zh) | 一种悬空圆盘阵列微结构及其制备方法 | |
| CN113024126B (zh) | 一种具有纳米级空孔的玻璃微结构的制备方法 | |
| US6865927B1 (en) | Sharpness testing of micro-objects such as miniature diamond tool tips | |
| CN111141685B (zh) | 一种光纤探针传感器及制备方法 | |
| CN103569958A (zh) | 纺锤形微米和亚微米石英棒阵列的制备方法 | |
| CN103569955B (zh) | 胶体微球柱阵列的制备方法 | |
| WO2006042065A2 (en) | Method to form microptips |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20120620 |