[发明专利]一种电沉积书写系统及直写式制备金属微纳结构的方法

权利要求书

1.一种电沉积书写系统，它包括书写笔（4）、阴极基底（6）、电解液（2）、电沉积电源（5）、惰性金属丝（1）、进液口（3）；所述的书写笔包括中空状书写笔杆（4-1）、中空状书写笔头（4-2）、陶瓷球珠（4-3）；所述的中空状书写笔头（4-2）可拆卸的固定于中空状书写笔杆（4-1）的下端，且与中空状书写笔杆（4-1）相连通；所述的陶瓷球珠（4-3）可转动的安设于中空状书写笔头（4-2）的外端部；所述的惰性金属丝（1）置于中空状书写笔杆（4-1）内且其下端伸入中空状书写笔头（4-2）内部；所述的书写笔（4）的空腔内始终装有电解液（2）；所述的书写笔（4）可相对于阴极基底做三维运动；所述的陶瓷球珠（4-3）始终与阴极基底（6）的表面接触；所述的阴极基底（6）和惰性金属丝（1）分别于电沉积电源（5）的负极和正极相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电沉积书写系统，其特征在于：所述的惰性金属丝（1）的直径小于中空状书写笔头（4-2）。

3.根据权利要求1所述的一种电沉积书写系统，其特征在于：所述的陶瓷球珠（4-3）由电绝缘陶瓷制成，其直径为50~200μm。

4.根据权利要求1所述的一种电沉积书写系统，其特征在于：所述的电解液（2）含有1种或2种以上易于电化学还原成原子的金属离子。

5.根据权利要求1所述的一种电沉积书写系统，其特征在于：所述的电解液（2）的温度为25~60^oC。

6.根据权利要求1所述的一种电沉积书写系统，其特征在于：所述的中空状书写笔头（4-2）的材质为钛合金。

7.一种直写式制备金属微纳结构的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1：把书写笔（4）靠近阴极基底（6）并使陶瓷球珠（4-3）轻压在阴极基底（6）的表面上；

S2：把书写笔（4）相对于阴极基底（6）移动到设定的起始位置；

S3：启动电沉积电源（5）的同时驱动书写笔（4）在阴极基底（6）的表面上按设定的路径匀速地移动，此时，电解液（2）在陶瓷滚珠（4-3）的滚动剪切作用下被带出书写笔（4）并粘附在阴极基底（6）的表面上，与此同时，在电场的作用下粘附在阴极基底（6）上的电解液（2）中的金属离子被还原成金属原子而堆叠在阴极基底（6）的表面上并形成金属微纳结构（7）；

S4：当书写笔（4）移动到设定路径的终点位置时停止移动，并关断电沉积电源（5）；

S5：抬起书写笔（4），移离阴极基底（6）并对其进行清洗干燥，即得到制备的金属微纳结构（7）。