用Si母模通过金属辅助化学腐蚀工艺制备了具有皱纹图案的疏水可拉伸聚二甲基硅氧烷薄膜

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 16:29
文章英文标题
Hydrophobic stretchable polydimethylsiloxane films with wrinkle patterns prepared via a metal‐assisted chemical etching process using a Si master mold
正文
我们采用Si母模，通过金属辅助化学刻蚀( MACE )工艺制备了疏水、可拉伸、皱纹图案的聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜，这是一种无需掩膜的大面积薄膜制备技术。MACE制备的皱纹PDMS表面具有很高的疏水性和伸展性，这与常规工艺制备的皱纹PDMS很难实现，如等离子体处理、电子束或激光花样等。褶皱PDMS表面的接触角与微/纳米结构尺寸有关，在最佳条件下制备的薄膜最大接触角为135.8   ±   0.1 °。为了证实褶皱PDMS薄膜对柔性电子的适用性，我们通过控制薄膜中交联剂的比例来调节力学性能。杨氏模量在0.193 ~ 1.364 MPa范围内随交联剂配比的变化而变化，在250 %应变下，最佳膜层的应力为1.5MPa。
文章内容（英文）
We fabricated hydrophobic, stretchable, wrinkle‐patterned polydimethylsiloxane (PDMS) films via a metal‐assisted chemical etching (MACE) process using a Si master mold, which is a mask‐free technique for fabricating large‐area films. The wrinkle‐patterned PDMS surface prepared via MACE exhibited high hydrophobicity and stretchability, which are difficult to achieve with wrinkle‐patterned PDMS prepared via a conventional process, such as, plasma treatment, e‐beam, or laser patterning. The contact angle of the wrinkled PDMS surface was dependent on the size of the micro/nanostructures, and the largest contact angle was 135.8 ± 0.1° for the film prepared under the optimum conditions. To confirm the applicability of the wrinkled PDMS films to flexible electronics, we tuned the mechanical properties by controlling the crosslinker ratio in the films. The Young's modulus ranged from 0.193 to 1.364 MPa depending on the crosslinker ratio, and the stress of the optimum film was 1.5 MPa under 250% strain.
来源出处
Journal|[J]Journal of Applied Polymer ScienceVolume 138, Issue 19. 2020.
DOI
https://doi.org/10.1002/APP.50398

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