[发明专利]一种快速制备单/双元二维胶体晶体的装置

说明书

本发明属于一种快速制备单/双元二维胶体晶体的装置：包括水槽、第一滚轴、第二滚轴和横杆，水槽的底部为一倾斜面，倾斜面右侧的高度高于左侧；水槽的前侧壁上设置有第一前凸台和第二前凸台，第一前凸台位于第二前凸台的左侧；水槽的后侧壁上设置有第一后凸台和第二后凸台，第一后凸台位于第二后凸台的左侧；横杆的两端分别固定在第一前凸台和第一后凸台上；第一滚轴的两端分别与水槽的前侧壁下端、后侧壁下端转动连接；第二滚轴的两端分别与第二前凸台和第二后凸台转动连接；第一滚轴和第二滚轴之间设置有传送带。本发明的装置结构简单、操作方便、效率高，有利于实现有序胶体球模板的快速高效制备。

技术领域

本发明涉及胶体晶体制备领域，具体涉及一种快速制备单/双元二维胶体晶体的装置。

背景技术

纳米结构独特的光学、电学等方面的优良特性引起了人们的广泛关注，并发明了许多制备纳米结构的方法，如EBL、纳米压印和干涉光刻技术等。但这些方法大都较为复杂，效率不高，而纳米球刻蚀技术因其能够快速高效制备纳米结构而备受关注，它是一种并行的制备纳米点阵的自组装方法，其核心是二维有序纳米胶体球阵列掩膜的制备。目前能够实现高效制备二维有序纳米胶体球阵列的方法是利用胶体球在气液界面的自组装来完成。

为了实现胶体球在气液界面的自组装得到二维有序结构，必须还要借助一些恰当的设备。比如，先用旋涂法在基片上获得均匀分布，再把基片缓慢插入水中，从而获得二维有序结构；利用微量进样器，在水面上直接成膜；利用液体与固体之间的弯月界面等。这些方法要么效率不高，要么仪器过于精密，操作过于复杂，而且不能用于制备具有两种粒径微球的胶体晶体。气液界面是实现自组装的理想场所，要更好地实现有序二维胶体结构的高效制备和获得结构更为复杂的纳米结构，就需要设计一种更有利于实现胶体球在气液界面自组装并能用于制备双元胶体晶体的装置。

发明内容

本发明为克服现有制备纳米球刻蚀技术中模板制备过程较为复杂、效率不高、二元复合胶体结构制备困难的缺陷，而提供一种快速制备单/双元二维胶体晶体的装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种快速制备单/双元二维胶体晶体的装置：包括水槽、第一滚轴、第二滚轴和横杆，水槽的底部为一倾斜面，倾斜面右侧的高度高于左侧；水槽的前侧壁上设置有第一前凸台和第二前凸台，第一前凸台位于第二前凸台的左侧；水槽的后侧壁上设置有第一后凸台和第二后凸台，第一后凸台位于第二后凸台的左侧；横杆的两端分别固定在第一前凸台和第一后凸台上；第一滚轴的两端分别与水槽的前侧壁下端、后侧壁下端转动连接；第二滚轴的两端分别与第二前凸台和第二后凸台转动连接；第一滚轴和第二滚轴之间设置有传送带，传送带从横杆的下方穿过，横杆上固定有一个容器，容器的底部与传送带的上表面的距离为0.5~1.5mm，容器的底部设置有一细缝；第二滚轴上连接有驱动装置。水槽的左端连接有出水管。

所述传送带的表面涂有亲水涂料，所述亲水涂料为氧化硅/氧化钛双层薄膜。

优选的，水槽的底部设置有平台，平台位于水槽的左端，用于放置转移微球膜的基片。单/双元二维胶体晶体形成完全后，可以通过出水管15将水放出，从而通转移微球膜的基片将单/双元二维胶体晶体取出。

优选的，所述驱动装置包括电机，主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮设置在第二滚轴上，主动齿轮设置在电机转轴上，主动齿轮和从动齿轮啮合连接。

优选的，所述水槽内表面涂有聚四氟乙烯。