本发明涉及一种用于制备液态金属微丝的装置及其制备方法，属于微纳制造领域。
背景技术：
1、液态金属凭借其优异的导电性、可流动性和良好的生物相容性，在神经电极以及柔性电子领域极具应用潜力。常见的神经电极有平面形式和微丝形式等，其中微丝形式的电极直径小，有利于减小植入时的组织损伤。采用液态金属制备的电极具有柔性、可拉伸的优势，有利于减小长期植入过程中对神经组织的机械损伤，同时提高电极使用过程中的可靠性。
2、目前制备液态金属微丝电极的方法主要有，微流体控制法、纺丝法、3d打印法等。微流体控制法中的上模和下模的对准误差很难控制，并且微隧道很容易被液态金属中残留的粉末或气泡堵住。纺丝法中聚合物外壳往往形成速度慢并且外壳的机械强度不够，并且微丝直径受到喷丝速度、聚合物浓度、电解质ph值等多种因素共同影响，不能仅仅只通过调整喷嘴直径进行调整。3d打印法产生图案的质量极其依赖于打印参数，并且打印设备的维护成本很高。综上所述，上述方法虽然都能够制备出微丝，但在制备过程中存在不稳定、对设备要求高等不足。
3、通过浸涂绝缘层并拉伸可以制备直径小于100μm的精细液态金属微丝，具有工艺过程简便的优势，并且通过控制拉伸倍数可以得到不同直径的液态金属微丝。同时，浸涂的聚氨酯外壳在完全固化之前可以在室温下被拉伸，该过程无需对聚氨酯外壳进行高温加热。尽管如此，目前缺乏可批量、稳定制备液态金属微丝的装置。
4、本发明针对这一问题，提出了一种采用浸涂、拉伸方法制备液态金属微丝的装置。
技术实现思路
1、鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于制备液态金属微丝的装置及其制备方法。
2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于制备液态金属微丝的装置，包括水槽，所述水槽内部设置有固定镊子与活动镊子，所述活动镊子经电动机构驱动沿着液态金属微丝的拉伸方向往复平移，所述水槽上设置有控温组件。
3、优选的，所述水槽为长条状的槽体，其槽口位于槽体顶部。
4、优选的，所述控温组件包括注水口与排水口，所述注水口上设置有注水球阀，所述排水口上设置有排水球阀。
5、优选的，所述控温组件包括制冷片与发热片，所述制冷片与发热片设置在水槽的内槽底。
6、优选的，所述电动机构采用经步进电机驱动的滚珠丝杆副。
7、优选的，所述滚珠丝杆副包括底座，所述底座上经轴承与轴承座安装有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的其中一端经联轴器与步进电机的输出轴相连接，所述滚珠丝杆上螺接有滚珠螺母，所述滚珠螺母上固连有活动镊子安装座，所述活动镊子安装座与底座之间连接有滑块滑轨移动副。
8、优选的，所述滑块滑轨移动副包括固连在底座上的滑轨，所述滑轨上设置有滑块，所述滑块固连在活动镊子安装座上。
9、优选的，所述活动镊子固连在活动镊子安装座上，所述固定镊子固连在固定镊子安装座上，所述固定镊子安装座固连在轴承座上。
10、优选的，所述固定镊子与活动镊子的夹持口均自上往下延伸入水槽内部。
11、一种用于制备液态金属微丝的装置的制备方法，按以下步骤进行：
12、s1、熔点为29.8℃的纯镓注入内径d1、长度l1的硅胶管中并冷冻固化，用手术刀片划开硅胶管以获得直径d1、长度l1的液态金属裸丝；
13、s2、对直径d1的液态金属裸丝，在浓度为c的pu-dmf溶液中以v1的速度浸涂上一层聚氨酯外壳；
14、s3、将浸涂后的直径d1的液态金属丝两端分别夹持到固定镊子与活动镊子上；
15、s4、水槽注入t1温水直到没过直径d1的液态金属丝；
16、s5、待直径d1的液态金属丝熔化后启动电动机构，活动镊子安装座以速度v2开始移动，根据公式拉伸前后微丝体积不变，由拉伸至原长的n倍即可获得直径d2的液态金属微丝；
17、s6、通过控温组件调节水温，使拉细后的液态金属微丝凝固；
18、s7、待拉细后的液态金属微丝凝固后，取下微丝，用四氢呋喃溶解表面的聚氨酯外壳以获得拉细后的直径d2的液态金属裸丝。
19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该用于制备液态金属微丝的装置能够有效率的制备出稳定性好，重复率高的直径小于100μm的液态金属微丝。结构简单，工艺性好，实验条件只需要温水熔化液态金属即可，不需要高温加热。
20、下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
1.一种用于制备液态金属微丝的装置，其特征在于：包括水槽，所述水槽内部设置有固定镊子与活动镊子，所述活动镊子经电动机构驱动沿着液态金属微丝的拉伸方向往复平移，所述水槽上设置有控温组件。
2.根据权利要求1所述的用于制备液态金属微丝的装置，其特征在于：所述水槽为长条状的槽体，其槽口位于槽体顶部。
3.根据权利要求1所述的用于制备液态金属微丝的装置，其特征在于：所述控温组件包括注水口与排水口，所述注水口上设置有注水球阀，所述排水口上设置有排水球阀。
4.根据权利要求1所述的用于制备液态金属微丝的装置，其特征在于：所述控温组件包括制冷片与发热片，所述制冷片与发热片设置在水槽的内槽底。
5.根据权利要求1所述的用于制备液态金属微丝的装置，其特征在于：所述电动机构采用经步进电机驱动的滚珠丝杆副。
6.根据权利要求5所述的用于制备液态金属微丝的装置，其特征在于：所述滚珠丝杆副包括底座，所述底座上经轴承与轴承座安装有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的其中一端经联轴器与步进电机的输出轴相连接，所述滚珠丝杆上螺接有滚珠螺母，所述滚珠螺母上固连有活动镊子安装座，所述活动镊子安装座与底座之间连接有滑块滑轨移动副。
7.根据权利要求6所述的用于制备液态金属微丝的装置，其特征在于：所述滑块滑轨移动副包括固连在底座上的滑轨，所述滑轨上设置有滑块，所述滑块固连在活动镊子安装座上。
8.根据权利要求6所述的用于制备液态金属微丝的装置，其特征在于：所述活动镊子固连在活动镊子安装座上，所述固定镊子固连在固定镊子安装座上，所述固定镊子安装座固连在轴承座上。
9.根据权利要求1所述的用于制备液态金属微丝的装置，其特征在于：所述固定镊子与活动镊子的夹持口均自上往下延伸入水槽内部。
10.一种如权利要求1-9任一所述的用于制备液态金属微丝的装置的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：
