[发明专利]一种多功能集成超微/纳米电极及其制备方法

权利要求书

1.一种多功能集成超微/纳米电极的制备方法，其特征在于，包括：

S1，管状模具填充液态低熔点金属，将用于制备功能通道的管材穿入填充液态低熔点金属的管状模具中；所述低熔点金属的熔点低于300℃；

S2，待液态低熔点金属固化，通过反应离子刻蚀去除管状模具，得到内部包裹有管材的固态低熔点金属块；

S3，将内部包裹有管材的固态低熔点金属块穿入玻璃管中，加热使低熔点金属热熔固化后贴附住玻璃管内壁；

S4，将S3处理后的玻璃管拉制出探针，探针尖端打磨抛光，去除探针尖端的低熔点金属，实现各功能通道的分离释放。

2.根据权利要求1所述的多功能集成超微/纳米电极的制备方法，其特征在于，所述用于制备功能通道的管材为表面均匀包裹有玻璃材质的金属微丝、玻璃微管、光纤裸芯中一种或多种。

3.根据权利要求2所述的多功能集成超微/纳米电极的制备方法，其特征在于，所述包裹有玻璃材质的金属微丝、玻璃微管、光纤裸芯，其中，

所述金属微丝用于集成金属盘状电极点；

所述玻璃微管用于集成液体微通道；

所述光纤裸芯用于集成光通路；

通过上述金属微丝、玻璃微管、光纤裸芯中一种或多种，根据具体应用自由集成不同种类、数量、几何参数的功能通道。

4.根据权利要求3所述的多功能集成超微/纳米电极的制备方法，其特征在于，所述S1中，包括：

所述管状模具采用聚合物材质，其中填充满液态低熔点金属；

所述用于制备功能通道的管材垂直穿入填充满液态低熔点金属的管状模具中，其中，所述用于制备功能通道的管材需要预先用紫外固化胶封住垂直穿入所述管状模具的一端，以防止穿入过程中液态低熔点金属进入或污染管材。

5.根据权利要求2所述的多功能集成超微/纳米电极的制备方法，其特征在于，所述表面均匀包裹有玻璃材质的金属微丝、玻璃微管，通过如下方式获得：从拉制法制备出的金属电极、玻璃电极尖端截取下得到的，截取部分的外径大小在5-50μm之间；

所述光纤裸芯，直径大小在10-150μm之间。

6.根据权利要求1所述的多功能集成超微/纳米电极的制备方法，其特征在于，所述S2，包括：

等待管状模具中液态低熔点金属凝固成固体状态，将其置于反应离子刻蚀机中，使用等离子体去除聚合物材料以暴露内部包裹有用于制备功能通道的管材的固态低熔点金属块。

7.根据权利要求1所述的多功能集成超微/纳米电极的制备方法，其特征在于，所述S3，包括：

将内部包裹有用于制备功能通道的管材的固态低熔点金属块穿入玻璃管中，调整位置使其位于玻璃管的中间位置；

采用热源加热玻璃管中间位置，使低熔点金属热熔固化后低熔点金属和玻璃管内壁贴附在一起。

8.根据权利要求7所述的多功能集成超微/纳米电极的制备方法，其特征在于，在完成S3加热后，进一步采用显微镜观察：

在显微镜下观察低熔点金属和玻璃管内壁的贴附质量；

在显微镜下观察低熔点金属中表面均匀包裹玻璃材质的金属微丝、玻璃微管、光纤裸芯的几何位置，需要使其法线方向与玻璃管法线方向保持一致。

9.根据权利要求1所述的多功能集成超微/纳米电极的制备方法，其特征在于，所述S4，包括：

采用拉针仪拉制出两个具有超细尖端的探针；

将拉制出的探针采用磨针仪进行尖端打磨抛光，以暴露出工作区域，并使得探针尖端表面平整光滑；按照实际需要，不同深度的打磨抛光能够在几何尺度上实现从纳米电极级别到超微电极级别的工作区域暴露；

通过化学腐蚀去除探针尖端的低熔点金属，实现各功能通道的分离释放。

10.一种多功能集成超微/纳米电极，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的制备方法得到。