CN102969573A - 一种三维结构超材料的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种三维结构超材料的制备方法，其包括根据三维结构超材料形状制备成型基材；将人造微结构排布于柔性基板上；将柔性基板贴附于成型基材表面；加热固化成型。本发明通过采用柔性基板和成型基材的方式制备三维结构超材料，无需三维雕刻或蚀刻步骤，减少了工艺复杂度，加工成本低，工艺精度控制简单，采用本发明制备方法得到的三维结构超材料可以替代各种具有复杂曲面且需要有一定电磁调制功能的结构件，也可以贴附于各种具有复杂曲面的结构件上实现需要的电磁调制功能。而且通过曲面展开和电磁分区的方式使得三维结构超材料具有较好的电磁响应和较宽的应用范围。

Description

一种三维结构超材料的制备方法

技术领域

本发明涉及一种超材料的制备方法，尤其涉及一种三维结构超材料的制备方法。

背景技术

超材料是近十年来发展起来的对电磁波起调制作用的一种新型人工材料，基本原理是人为设计材料的微结构（或称人造“原子”），让这样的微结构具有特定的电磁特性，从而由海量数目的微结构组成的材料宏观上可具有人们所需要的电磁功能。与传统材料技术根据自然界中已有材料的天然性质来开发电磁利用途径的传统材料技术不同，超材料技术是根据需要来人为设计材料的性质并制造材料。超材料一般是由一定数量的人造微结构附在具有一定力学、电磁学的基板上，这些具有特定图案和材质的微结构会对经过其身的特定频段的电磁波产生调制作用。

现有的超材料，例如公开号为“US7570432B1”的美国专利“METAMATERIALGRADIENT INDEX LENS”，又如公开号为“US2010/0225562A1”的美国专利“BROADBAND METAMATERIAL APPARTUS，METHODS，SYSTEMS，AND COMPUTERREADABLE MEDIA”，其都是通过将微结构附着于平板的基材上形成。制备平板的超材料时，微结构附着于基板的加工工艺较为简单，可采用常规的PCB板领域的加工工艺，例如蚀刻、钻刻、离子刻、电子刻等。

当超材料需要制成曲面时，则采用常规的PCB板领域的加工工艺时其制备难度变得很大，例如现有的申请号为“EP0575848A2”的欧洲专利，其公开了一种在三维曲面加工金属微结构的方法，具体实现方式为：采用激光探头曝光成像的方式一个一个地逐一蚀刻出微结构。该种制备方法的加工成本和工艺控制成本均相当高且不能快速、大批量生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提出一种制备工艺简单的三维结构超材料的制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，提出一种三维结构超材料的制备方法，其包括步骤：

根据三维结构超材料形状制备成型基材；

将人造微结构排布于柔性基板上；

将柔性基板贴附于成型基材上；

加热固化成型。

进一步地，所述三维结构超材料包括至少两层所述柔性基板和至少两层所述成型基材。

进一步地，所述三维结构超材料至少包括三层成型基材和三层柔性基板，所述柔性基板设置于相邻两层成型基材之间。

进一步地，所述成型基材与所述柔性基板间隔设置。

进一步地，每一柔性基板紧贴设置，柔性功能层紧贴于成型基材的表面。

进一步地，所述成型基材由多片树脂和纤维构成的预浸料层铺而成。

进一步地，所述成型基材为在纤维布上涂覆树脂制成。

进一步地，所述三维结构超材料表面由至少两个可展开为平面的几何区域组成。

进一步地，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于100。

进一步地，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于80。

进一步地，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于50。

进一步地，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于20。

进一步地，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于10。

进一步地，通过如下步骤将柔性基板贴附于成型基材表面：将三维结构超材料展开为多个平面，将柔性基板对应该多个平面剪切成多个柔性子基板，将柔性子基板贴附于成型基材对应表面区域。

进一步地，不同柔性子基板上的人造微结构的拓扑结构相同。

进一步地，不同柔性子基板上的人造微结构的拓扑结构不同。

进一步地，通过如下步骤确定柔性基板上的人造微结构排布：计算三维结构超材料各处的一种或多种电磁参数值；根据其中一种或多种电磁参数值将三维结构超材料划分为多个电磁区域；每一电磁区域对应一种或多种电磁参数的一参数值范围；设计每一电磁区域内的人造微结构使三维结构超材料对应该电磁区域的部分相对入射至该电磁区域的电磁波能产生预设的电磁响应。

进一步地，各个电磁区域对应的电磁波参数值范围的最大值与最小值的差值相等。

进一步地，各个电磁区域对应的电磁波参数值范围的最大值与最小值的差值不等。

进一步地，所述每一电磁区域位于一柔性子基板中，或每一电磁区域横跨多个柔性子基板。

进一步地，所述电磁参数为电磁波入射角度、轴比值、相位值或电磁波电场入射角度。

进一步地，每一电磁区域内的至少一层柔性功能层上的人造微结构拓扑形状相同，尺寸不同。

进一步地，每一电磁区域内的柔性功能层上的人造微结构拓扑形状相同。

进一步地，每一电磁区域内的至少一层柔性功能层上的人造微结构与其它柔性功能层的人造微结构拓扑形状不同。

进一步地，还包括在柔性基板上开设孔或槽的步骤。

进一步地，所述人造微结构为导电材料构成的具有几何图案的结构。

进一步地，所述人造微结构通过蚀刻、钻刻、电子刻或离子刻排布于柔性基板上。

进一步地，所述导电材料为金属或非金属导电材料。

进一步地，所述金属为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金。

进一步地，所述非金属导电材料为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。

进一步地，所述人造微结构的几何图案为方片形、雪花形、工字形、六边形、六边环形、十字孔形、十字环形、Y孔形、Y环形、圆孔形或圆环形。

进一步地，所述柔性基板材料为聚酰亚胺、聚酯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚芳酯、PET膜、PE膜或PVC膜。

进一步地，所述纤维为玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、碳纤维或聚酯纤维。

进一步地，所述树脂为热固性树脂。

进一步地，所述热固性树脂包括环氧类型、氰酸酯类型、双马来酰亚胺树脂及它们的改性树脂体系或混合体系。

进一步地，所述树脂为热塑性树脂。

进一步地，所述热塑性树脂包括聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚或聚酯。

本发明通过采用柔性基板和成型基材的方式制备三维结构超材料，无需三维雕刻或蚀刻步骤，减少了工艺复杂度，加工成本低，工艺精度控制简单，采用本发明制备方法得到的三维结构超材料可以替代各种具有复杂曲面且需要有一定电磁调制功能的结构件，也可以贴附于各种具有复杂曲面的结构件上实现需要的电磁调制功能。而且通过曲面展开和电磁分区的方式使得三维结构超材料具有较好的电磁响应和较宽的应用范围。

附图说明

图1为本发明三维结构超材料一较佳实施方式中的部分剖视示意图；

图2为本发明三维结构超材料另一较佳实施方式中的部分剖视示意图；

图3为一实施例中三维结构超材料仿真模型几何区域划分示意图；

图4为图3所示划分的几何区域展开后的平面图；

图5为一实施例中人造微结构拓扑形状示意图；

图6为电磁波入射至三维结构超材料表面某点P的入射角度示意图；

图7为一实施例中三维结构超材料电磁区域的划分示意图；

图8为另一实施例中人造微结构拓扑形状示意图；

图9为一实施例中某一柔性子基板上部分区域的人造微结构排布示意图。

具体实施方式

请参照图1，图1为本发明三维结构超材料一较佳实施方式中的部分剖视示意图。图1中，三维结构超材料包括多层成型基材10，紧贴于成型基材10表面的柔性功能层20，所述柔性功能层包括由至少一个柔性子基板210构成的柔性基板21以及设置于每个柔性子基板210表面的多个能响应电磁波的人造微结构22；所述三维结构超材料具有电磁波调制功能。

在本发明一实施例中，三维结构超材料可以包括至少两层柔性功能层和至少两层成型基材。一优选实施例中，图1中包括了三层成型基材10以及二层柔性功能层20，多层成型基材10使得三维结构超材料的机械性能更强，另外多层柔性功能层20使得相邻的柔性功能层20之间形成电磁耦合，通过优化相邻柔性功能层20之间的距离可以优化整个三维结构超材料对电磁波的响应。相邻柔性功能层20之间的距离即为成型基材10的厚度，因此可根据需要调整每一成型基材10的厚度，即成型基材10厚度可相同也可不同。

如图1所示，当三维结构超材料包括多个柔性功能层20时，柔性功能层20与成型基材10间隔设置。在本发明另一实施例中，如图2所示，当三维结构超材料二层成型基材10之间包括多层柔性功能层20时，每一柔性功能层20紧贴设置，而紧贴的柔性功能层再设置于成型基材10的表面。

实施例1

通过如下方式制备三维结构超材料

一、分析三维结构超材料仿真模型曲面的高斯曲率变化，按照高斯曲率将三维结构超材料仿真模型划分为多个几何区域。

如图3所示，图3为本实施例的三维结构超材料仿真模型几何区域划分图。图3中，相同填充图案的几何区域表示曲率相近的区域。在本实施例中，按照每一几何区域内的最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于20的划分方式将三维结构超材料仿真模型划分为J1-J5五个几何区域。

二、曲面展开。

曲面展开是指将图3划分的曲面几何区域展开为平面并得到展开后的平面的尺寸。将曲面展开为平面并得到展开后的平面的方式有多种，多个设计软件均能实现上述功能，例如solidworks软件、Pro/Engineer软件等。图3划分的曲面几何区域展开后的平面图如图4所示。

三、在柔性基板上排布人造微结构并将柔性基板按照曲面展开后的平面尺寸剪切为多个柔性子基板。

本实施例中，通过曝光显影蚀刻的方式将人造微结构排布于柔性基板上。柔性基板的材料可为聚酰亚胺、聚酯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚芳酯、PET膜、PE膜或PVC膜等。人造微结构的拓扑形状根据三维结构超材料最终实现的功能设计。本实施例中，人造微结构的拓扑形状如图5所示，其包括相互垂直平分的第一金属线P1和第二金属线P2，所述第一金属线P1两端连接有相同长度的两个第一金属分支F1，所述第一金属线P1两端连接在两个第一金属分支F1的中点上，所述第二金属线P2两端连接有相同长度的两个第二金属分支F2，所述第二金属线P2两端连接在两个第二金属分支F2的中点上，所述第一金属分支F1与第二金属分支F2的长度相等。

四、制备三维结构超材料。

将多片石英纤维增强环氧树脂预浸料层铺于模具中形成一层的成型基材，该模具根据三维结构超材料仿真模型加工而成。在该成型基材表面对应区域贴附柔性子基板。在柔性子基板上再次层铺多片石英纤维增强环氧树脂预浸料并重复上述步骤直至得到具有多层成型基材和多层柔性基板的三维结构超材料。合模后在温度为100-200℃，真空度为0.5-1.0MPa条件下固化3小时后脱模得到三维结构超材料。在本实施例中，多层成型基材的厚度相同。

实施例2

通过如下方式制备三维结构超材料

一、计算三维结构超材料仿真模型各处的一种或多种电磁参数值。

电磁参数可为电磁波入射角度、轴比值、相位值或电磁波电场入射角度等。选用何种电磁参数值由三维结构超材料需实现功能决定。本实施例中，三维结构超材料需实现对不同入射角度的电磁波均具有相同的电磁响应。该电磁响应可为吸收电磁波、透过电磁波、极化转换等，本实施例中，该电磁响应为透过电磁波。

图6示出了电磁波入射至三维结构超材料表面某点P的波矢入射角度的计算方式。图6中，电磁波入射角度为电磁波波矢K的方向与该点P对应的切面的法线N的夹角θ。

二、根据入射角度值将三维结构超材料划分为多个电磁区域。

图7示出了本实施例中三维结构超材料电磁区域的划分方式。图7中，按照入射角度相差11°的划分方法将三维结构超材料表面划分为八个电磁区域Q1-Q8，即电磁区域Q1对应入射角度为0°-11°的电磁波，电磁区域Q2对应入射角度为12°-23°的电磁波，电磁区域Q4对应入射角度为24°-35°的电磁波，依此类推。

三、针对每一电磁区域的电磁波入射角度范围信息设计每一电磁区域的人造微结构形状。

由于每一电磁区域的电磁波入射角度范围跨度较小，因此针对该电磁区域设计人造微结构变得简单。例如当没有划分电磁区域时，则需要找出某种人造微结构使得其对0°-88°入射角度范围的电磁波均有电磁响应，这样显然使得人造微结构的设计难度大大增加，甚至是不可实现。在划分电磁区域后，针对第一电磁区域Q1则仅需设计某种人造微结构使得其满足0°-11°具有电磁响应，针对第二电磁区域Q2则仅需设计另外一种人造微结构使得其满足12°-23°具有电磁响应，依此类推。此种设计方式降低了人造微结构的设计难度并使得三维结构超材料对超大入射角度范围的电磁波均具有电磁响应的需求具有实现的可能性。

在本实施例中，每一电磁区域对应一种人造微结构拓扑形状，每一电磁区域内的人造微结构的拓扑形状相同，仅尺寸不同。不同尺寸的人造微结构即可满足该电磁区域的电磁响应需求从而降低工艺难度。

本实施例中，每一电磁区域对应的人造微结构的拓扑形状可为图8所示。图7中，该几何图案具有相互垂直平分的第一主线Z1及第二主线Z2，第一主线Z1与第二主线Z2形状尺寸相同，第一主线Z1两端连接有两个相同的第一直角折角线ZJ1，第一主线Z1两端连接在两个第一直角折角线ZJ1的拐角处，第二主线Z2两端连接有两个第二直角折角线ZJ2，第二主线Z2两端连接在两个第二直角折角线ZJ2的拐角处，第一直角折角线ZJ1与第二直角折角线ZJ2形状尺寸相同，第一直角折角线ZJ1、第二直角折角线ZJ2的两个角边分别平行于水平线，第一主线Z1、第二主线Z2为第一直角折角线ZJ1、第二直角折角线ZJ2的角平分线。该几何图案还可为其他形状，例如开口圆环形、十字形、工字形、方片形、六边形、六边环形、十字孔形、十字环形、Y孔形、Y环形、圆孔形、圆环形等。

四、分析三维结构超材料仿真模型曲面的高斯曲率变化，按照高斯曲率将三维结构超材料仿真模型划分为多个几何区域。

本实施例中几何区域的划分方式与实施例1相同。每一几何区域内的最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值一般小于100，也可为可小于80，小于50或小于30等。优选地，每一几何区域内的最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于20。更优选地，每一几何区域内的最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于10。

五、曲面展开。

曲面展开的方式与实施例1相同。

三、在柔性基板上排布人造微结构并将柔性基板按照曲面展开后的平面尺寸剪切为多个柔性子基板。

本实施例中，柔性基板上的人造微结构的排布依照步骤三得到，因此柔性基板上各处的人造微结构不全相同。当柔性基板被剪切为多个柔性子基板时，若某一电磁区域恰好覆盖某一柔性子基板，则该柔性子基板上的人造微结构形状相同、尺寸不同；若某一电磁区域覆盖多个柔性子基板，则每一柔性子基板上的人造微结构形状和尺寸都不全相同。图9示出了某一柔性子基板上部分区域的人造微结构排布示意图。

本实施例中，通过激光雕刻的方式将人造微结构排布于柔性基板上。

四、制备三维结构超材料。

将碳纤维布铺覆于模具中，该模具根据三维结构超材料仿真模型加工而成。在碳纤维布上均匀涂覆聚酯树脂并重复铺覆碳纤维布和聚酯树脂而后将多层涂覆有聚酯树脂的碳纤维布放入烘箱中在100℃温度下固化10分钟得到的成型基材。

在该成型基材表面对应区域贴附柔性子基板。

在该成型基材表面对应区域贴附柔性子基板。

在柔性子基板上再次覆盖成型基材。本实施例中，成型基材的厚度不同。

在温度为200℃条件下抽真空固化5小时后脱模得到三维结构超材料。

实施例3

通过如下方式制备三维结构超材料

一、计算三维结构超材料仿真模型各处的一种或多种电磁参数值。

电磁参数可为电磁波入射角度、轴比值、相位值或电磁波电场入射角度等。选用何种电磁参数值由三维结构超材料需实现功能决定。本实施例中，三维结构超材料需实现极化转换，即对不同电场入射角度的电磁波均能转换为所需的极化方式也即电场出射角度。

电场入射角度的确定方式与实施例2中电磁波入射角度的确定方式相似，不同点为将入射角度改为电场入射角度即可。

二、根据电场入射角度值将三维结构超材料划分为多个电磁区域。

本实施例中，每一电磁区域的电场入射角度的跨度范围可不同。例如当已知某种微结构对0°-30°电场入射角度的电磁波均有较好的电磁响应时，则可将电场入射角度0°-30°划分为一个电磁区域，其他电磁区域依然可按照电场入射角度10°跨度来划分。

三、针对每一电磁区域的电磁波电场入射角度范围信息设计每一电磁区域的人造微结构形状。

在本实施例中，人造微结构需改变电场出射角度，因此不同的电磁区域的人造微结构需使得该电磁区域能满足对应电磁区域的电场方向角度差。

与实施例2相似，由于划分了电磁区域，使得能单独满足一电磁区域电场方向角度差的人造微结构的设计变得可行和简单。

四、在柔性基板上排布步骤三中设计好的人造微结构。

五、制备三维结构超材料。

将多片芳纶纤维增强氰酸酯预浸料层铺于模具中形成一层成型基材，该模具根据三维结构超材料仿真模型加工而成。将步骤四中制得的附着有人造微结构的柔性基板开设孔或槽后贴附于成型基材表面。在柔性基板上再次层铺片芳纶纤维增强氰酸酯预浸料并重复上述步骤直至得到具有多层成型基材和多层柔性基板的三维结构超材料。合模后在温度为300℃，真空度为2.0MPa条件下固化5小时后脱模得到三维结构超材料。

柔性基板开设孔或槽后，三维结构超材料固化成型时，槽或孔之间填充的部分成型基材原料也固化成型使得相邻成型基材紧密连接。此种方式结构简单且无需额外设置其他结构和工序，在成型基材成型时即可同时形成增大层间结合力的结构。

在上述各实施方式中，纤维主要用于增强制成的三维结构超材料的机械强度，因此纤维并不限于实施例1至实施例3列举的石英纤维、碳纤维和芳纶纤维，还可为玻璃纤维、聚乙烯纤维、聚酯纤维等。树脂也不限于实施例1至实施例3列举的环氧树脂、聚酯树脂和氰酸酯，还可为各类热固性树脂，例如环氧类型、氰酸酯类型、双马来酰亚胺树脂及它们的改性树脂体系或混合体系，也可为各类热塑性树脂，例如聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚或聚酯等。

人造微结构材料可为金属导电材料或非金属导电材料，其中金属导电材料可为金、银、铜、铝、锌等或者各种金合金、铝合金、锌合金等，非金属导电材料可为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌等。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (37)

1.一种三维结构超材料的制备方法，其特征在于，包括步骤：

根据三维结构超材料形状制备成型基材；

将人造微结构排布于柔性基板上；

将柔性基板贴附于成型基材上；

加热固化成型。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三维结构超材料包括至少两层所述柔性基板和至少两层所述成型基材。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三维结构超材料至少包括三层成型基材和三层柔性基板，所述柔性基板设置于相邻两层成型基材之间。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述成型基材与所述柔性基板间隔设置。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，每一柔性基板紧贴设置，柔性功能层紧贴于成型基材的表面。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述成型基材由多片树脂和纤维构成的预浸料层铺而成。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述成型基材为在纤维布上涂覆树脂制成。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三维结构超材料表面由至少两个可展开为平面的几何区域组成。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于100。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于80。

11.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于50。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于20。

13.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述三维结构超材料表面上可展开为平面的几何区域内最大高斯曲率与最小高斯曲率的比值小于10。

14.根据权利要求8至13任一项所述的制备方法，其特征在于，通过如下步骤将柔性基板贴附于成型基材表面：将三维结构超材料展开为多个平面，将柔性基板对应该多个平面剪切成多个柔性子基板，将柔性子基板贴附于成型基材对应表面区域。

15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，不同柔性子基板上的人造微结构的拓扑结构相同。

16.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，不同柔性子基板上的人造微结构的拓扑结构不同。

17.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征在于，通过如下步骤确定柔性基板上的人造微结构排布：计算三维结构超材料各处的一种或多种电磁参数值；根据其中一种或多种电磁参数值将三维结构超材料划分为多个电磁区域；每一电磁区域对应一种或多种电磁参数的一参数值范围；设计每一电磁区域内的人造微结构使三维结构超材料对应该电磁区域的部分相对入射至该电磁区域的电磁波能产生预设的电磁响应。

18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，各个电磁区域对应的电磁波参数值范围的最大值与最小值的差值相等。

19.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，各个电磁区域对应的电磁波参数值范围的最大值与最小值的差值不等。

20.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述每一电磁区域位于一柔性子基板中，或每一电磁区域横跨多个柔性子基板。

21.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，所述电磁参数为电磁波入射角度、轴比值、相位值或电磁波电场入射角度。

22.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，每一电磁区域内的至少一层柔性功能层上的人造微结构拓扑形状相同，尺寸不同。

23.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，每一电磁区域内的柔性功能层上的人造微结构拓扑形状相同。

24.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，每一电磁区域内的至少一层柔性功能层上的人造微结构与其它柔性功能层的人造微结构拓扑形状不同。

25.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括在柔性基板上开设孔或槽的步骤。

26.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述人造微结构为导电材料构成的具有几何图案的结构。

27.根据权利要求26所述的制备方法，其特征在于，所述人造微结构通过蚀刻、钻刻、电子刻或离子刻排布于柔性基板上。

28.根据权利要求26所述的制备方法，其特征在于，所述导电材料为金属或非金属导电材料。

29.根据权利要求28所述的制备方法，其特征在于，所述金属为金、银、铜、金合金、银合金、铜合金、锌合金或铝合金。

30.根据权利要求28所述的制备方法，其特征在于，所述非金属导电材料为导电石墨、铟锡氧化物或掺铝氧化锌。

31.根据权利要求28所述的制备方法，其特征在于，所述人造微结构的几何图案为方片形、雪花形、工字形、六边形、六边环形、十字孔形、十字环形、Y孔形、Y环形、圆孔形或圆环形。

32.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柔性基板材料为聚酰亚胺、聚酯、聚四氟乙烯、聚氨酯、聚芳酯、PET膜、PE膜或PVC膜。

33.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述纤维为玻璃纤维、石英纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、碳纤维或聚酯纤维。

34.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述树脂为热固性树脂。

35.根据权利要求34所述的制备方法，其特征在于，所述热固性树脂包括环氧类型、氰酸酯类型、双马来酰亚胺树脂及它们的改性树脂体系或混合体系。

36.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述树脂为热塑性树脂。

37.根据权利要求36所述的制备方法，其特征在于，所述热塑性树脂包括聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚或聚酯。

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