液滴微喷射与液体模塑法制备柔性微凹透镜阵列

摘要

采用液滴微喷射技术与液体模塑法实验研究了微凹透镜阵列的制备.采用微液滴阵列制备实验系统,以甘油水溶液为喷射材料,将其按需喷射到镀有TiO2纳米粒子的亲水化薄膜玻璃基片上,在界面张力和亲水化效应的作用下,形成Wenzel润湿状态下的平凸状微液滴;然后用液体模塑法将微液滴阵列复制到柔性聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料上.实验显示:制得的微液滴阵列具有较好的一致性及整齐度,复制得到的微凹透镜阵列在光学显微镜及扫描电子显微镜下均具有较好的几何特性.研究并分析了浇铸PDMS液体对在Young亲水状态及Wenzel亲水状态下的微液滴阵列的形状及位置的影响,结果显示在Wenzel亲水状态下的微液滴保持了良好的形状及位置.对制得的微凹透镜阵列进行了简单的成像实验,获得了良好的成像效果.从实验过程和结果可以看出,采用液滴微喷射技术及液体模塑法制备微凹透镜阵列具有过程简单、成本低廉、对制备环境要求低等优点;制备的微凹透镜阵列几何与光学性能优良.