一种基于光热作用微泡的微组装系统的制作方法

本实用新型涉及金属纳米材料技术领域，具体涉及一种基于光热作用微泡的微组装系统。

背景技术：

纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础，在玻璃、金属、半导体等表面制备出微纳结构，能够改善材料的表面性能，从而开发更多样的纳米材料，并应用所制备的材料为人类的生产和生活提供便利。而在金属薄膜上形成拱顶形或环装纳米结构仍是现今难点技术。申请人经过多方面研究，利用微泡的发生原理，对金属材料表面进行纳米颗粒的微组装，实现了在金属薄膜上形成拱顶形或环装纳米结构，具有显著的作用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于光热作用微泡的微组装系统，该系统实现了在金属薄膜上形成拱顶形或环装纳米结构，构型好，精度高。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于光热作用微泡的微组装系统，该系统包括激光发射模块、光束整形模块、控制模块、显微镜及样品模块；所述激光发射模块，用于发射激光光束；所述光束整形模块包括扩束镜及空间光调制器；所述扩束镜，用于将激光光束进行放大；所述空间光调制器，用于对激光光束进行整形；所述空间光调制器与所述控制模块电连接，所述控制模块能够控制所述空间光调制器运作，在所述激光发射模块发射的激光光束穿射至所述光束整形模块时，依次经过所述扩束镜及所述空间光调制器将激光光束转化为所需的激光图样；所述样品模块放置于所述显微镜上，所述样品模块包括衬底与盖玻片，所述衬底与所述盖玻片相对设置以形成一流道，所述流道内设有支撑骨架，用于支撑所述盖玻片。

在本实用新型中，优选的，所述激光发射模块为固态激光器。

在本实用新型中，优选的，所述空间光调制器为硅基液晶空间光调制器。

在本实用新型中，优选的，所述控制模块包括SLM控制器和电脑；所述电脑与所述SLM控制器电连接，并控制所述SLM控制器运作；所述SLM控制器与所述空间光调制器连接，能够控制所述空间光调制器运作。

在本实用新型中，优选的，所述显微镜为倒置显微镜，所述倒置显微镜上设有60倍的水油浸物镜。

在本实用新型中，优选的，所述支撑骨架为聚二甲基硅氧烷膜。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的微组装系统包括激光发射模块、光束整形模块、控制模块、显微镜及样品模块五大模块，是一套完整的系统。该系统中激光发射模块发射的激光光束通过空间光调制器形成预先设计的图样，在显微镜下成像，能够精细的观测到样品表面，将激光聚焦在样品上，聚焦部位在激光光束的高能量作用下，产生光热作用，样品上产生半球形微泡，微泡表面能够聚集大量的疏水粒子，去除热源后，附着的纳米颗粒会随微泡的收缩和最终溶解而在基底表面上形成拱顶形或环装纳米结构。实用新型的微组装系统制备的微泡直径为10～20μm，而形成的纳米结构更精细。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施方式中基于光热作用微泡的微组装系统的流程图。

图2为本实用新型一较佳实施方式中基于光热作用微泡的微组装系统中样品模块的结构示意图。

图3为本实用新型一较佳实施方式中基于光热作用微泡的微组装系统所制备样品的表面结构电镜图。

主要元件符号说明：1-激光发射模块、2-光束整形模块、3-控制模块、4-显微镜、5-样品模块、6-扩束镜、7-空间光调制器、8-衬底、9-盖玻片、10-流道、11-支撑骨架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图2，本实用新型一较佳实施方式提供一种基于光热作用微泡的微组装系统，该系统包括激光发射模块1、光束整形模块2、控制模块3、显微镜4及样品模块5。所述激光发射模块1，用于发射激光光束。所述光束整形模块2包括扩束镜6及空间光调制器7。所述扩束镜6，用于将激光光束进行放大；所述空间光调制器7，用于调节入射激光的振幅和/或相位来实现对激光光束进行整形。所述空间光调制器7与所述控制模块3电连接，所述控制模块3能够控制所述空间光调制器7运作。在所述激光发射模块1发射的激光光束穿射至所述光束整形模块2时，依次经过所述扩束镜6及所述空间光调制器7将激光光束转化为所需的激光图样。所述样品模块5放置于所述显微镜4上，所述样品模块5包括衬底8与盖玻片9，所述衬底8为具有高光热效率的金属薄膜，本实施例方式中选用纳米孔金颗粒薄膜。所述衬底8与所述盖玻片9相对设置以形成一流道10，所述流道10内设有支撑骨架11，用于支撑所述盖玻片9。

在本实施方式中，所述激光发射模块1为固态激光器，型号为PASSAT的COMPILER，可以理解，也可采用其他的固态激光器。

在本实施方式中，所述空间光调制器7为硅基液晶空间光调制器，厂家为德国Holoeye公司，可以理解，也可采用其他的硅基液晶空间光调制器。

在本实施方式中，所述控制模块3包括SLM控制器31和电脑32；所述电脑32与所述SLM控制器31电连接，并控制所述SLM控制器31运作；所述SLM控制器31与所述空间光调制器7连接，能够控制所述空间光调制器7运作。

在本实施方式中，所述显微镜4为倒置显微镜，型号为西尼科XK-DZ002，可以理解，也可采用其他的倒置显微镜；所述倒置显微镜上设有60倍的水油浸物镜。

在本实施方式中，所述支撑骨架11为聚二甲基硅氧烷膜。

使用时，在衬底8上涂布与聚二甲基硅氧烷以形成支撑骨架11，加入具有疏水纳米颗粒的水溶液，盖上盖玻片9形成样品模块5。将所制备的样品模块5放置于显微镜4上，调节目镜与物镜，使得使用者通过目镜能够观测到样品表面情况。开启激光发射模块1，其发射的激光光束通过扩束镜6扩大后，再由空间光调制器7调整形成预先设计的图样，在显微镜4下成像，将激光光斑聚焦在样品上，聚焦部位在激光光斑的高能量作用下，产生光热作用，样品上生成半球形微泡，微泡表面能够聚集大量的疏水粒子，去除热源后，附着的纳米颗粒会随微泡的收缩和最终溶解而在基底表面上形成拱顶形或环装纳米结构，如图3所示。本实用新型的微组装系统制备的微泡直径为10～20μm，而形成的纳米结构更精细。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。