หลักการและการจำแนกประเภทของเทคโนโลยีการแกะสลัก
กล่าวง่ายๆ ก็คือการกำจัดพื้นผิวบางส่วนของวัสดุออกโดยวิธีทางกายภาพหรือทางเคมี เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง ขนาด หรือคุณสมบัติพื้นผิว สำหรับ การแกะสลักฟิล์มโพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) วิธีการแกะสลักทั่วไป ได้แก่ การแกะสลักด้วยเลเซอร์ การแกะสลักด้วยพลาสมา และการแกะสลักด้วยสารเคมี วิธีการเหล่านี้มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง เช่น การแกะสลักด้วยเลเซอร์ มีความแม่นยำสูง แต่มีต้นทุนสูง การกัดด้วยพลาสมาเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและสามารถแนะนำกลุ่มฟังก์ชันที่ใช้งานอยู่ได้ แต่จำเป็นต้องควบคุมความลึกของการกัด การแกะสลักด้วยสารเคมีนั้นใช้งานง่าย แต่อาจเกี่ยวข้องกับสารเคมีที่เป็นอันตราย การเลือกวิธีการแกะสลักที่เหมาะสมจำเป็นต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างครอบคลุม เช่น ข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ ความคุ้มค่า และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
การก่อตัวของโครงสร้างจุลภาคและรูขุมขนระดับนาโน
ในระหว่างกระบวนการแกะสลัก พื้นผิวของฟิล์ม PTFE จะผ่านปฏิกิริยาทางกายภาพและเคมีที่ซับซ้อนหลายชุด ยกตัวอย่างการกัดด้วยพลาสมา เมื่อฟิล์มสัมผัสกับสภาพแวดล้อมพลาสมาที่มีพลังงานสูง โซ่โมเลกุลบนพื้นผิวจะแตกออกเป็นอนุมูลอิสระ อนุมูลอิสระเหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับอนุภาคออกฤทธิ์ในพลาสมา (เช่น ออกซิเจน ไนโตรเจน ฯลฯ) เพื่อสร้างสารประกอบระเหยและดูดซับออกจากพื้นผิว ทิ้งโครงสร้างจุลภาคและรูพรุนระดับนาโนไว้บนฟิล์ม การก่อตัวของโครงสร้างเหล่านี้ไม่เพียงแต่เปลี่ยนสัณฐานวิทยาของพื้นผิวของฟิล์มเท่านั้น แต่ยังเพิ่มพื้นที่ผิวและความหยาบอย่างมีนัยสำคัญอีกด้วย
เพิ่มพื้นที่ผิวและความหยาบ
การเพิ่มขึ้นของพื้นที่ผิวและความหยาบเป็นผลโดยตรงของกระบวนการกัดกรดต่อคุณสมบัติพื้นผิวของฟิล์ม PTFE การมีอยู่ของโครงสร้างจุลภาคและรูพรุนระดับนาโนทำให้พื้นผิวฟิล์มมีความไม่สม่ำเสมอมากขึ้น จึงเพิ่มพื้นที่สัมผัสที่แท้จริง การเปลี่ยนแปลงนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการปรับปรุงการยึดเกาะระหว่างฟิล์มกับวัสดุอื่นๆ เนื่องจากพื้นที่สัมผัสที่ใหญ่ขึ้นหมายถึงจุดปฏิสัมพันธ์ทางกายภาพและเคมีที่มากขึ้น ซึ่งเอื้อต่อการก่อตัวของส่วนต่อประสานที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
การปรับปรุงแรงยึดเกาะและความแข็งแรงของพื้นผิว
แรงยึดเกาะที่เพิ่มขึ้นเป็นการแสดงให้เห็นโดยตรงถึงการปรับปรุงความแข็งแรงพื้นผิวของฟิล์ม PTFE ที่สลักไว้ ในการใช้งานด้านชีวการแพทย์ การยึดเกาะที่เพิ่มขึ้นหมายความว่าฟิล์มสามารถยึดเกาะกับเนื้อเยื่อชีวภาพหรือการเคลือบยาได้ดีขึ้น ลดความเสี่ยงของการหลุดร่วง และปรับปรุงความเสถียรและความปลอดภัยของการปลูกถ่าย ในด้านไมโครอิเล็กทรอนิกส์ การยึดเกาะที่เพิ่มขึ้นช่วยให้ฟิล์มแนบชิดกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ และปรับปรุงความน่าเชื่อถือและความทนทานของโครงสร้างบรรจุภัณฑ์ นอกจากนี้ กลุ่มฟังก์ชันที่ใช้งานอยู่ที่แนะนำในระหว่างกระบวนการกัดอาจปรับปรุงความสามารถในการเปียกน้ำและขั้วของพื้นผิวฟิล์ม ส่งเสริมความเข้ากันได้และการยึดเกาะกับวัสดุอื่น ๆ อีกด้วย
