[发明专利]利用毛细作用压印金属纳米线的方法及应用

摘要

本发明公开了一种利用毛细作用压印金属纳米线的方法及应用，属于纳米压印技术领域，本发明通过将微量的金属纳米粒子胶体滴在具有多条微通道的模板一侧，使得胶体在毛细作用下被迅速吸入微通道内，并加热使得胶体中水分完全挥发，最终在沟道内侧形成周期性均匀排布的具有大纵宽比的金属纳米线。其主要原理为，利用模板限制作用使得金属纳米粒子在水分子蒸发时被图案化成所需纳米线结构，即“咖啡渍效应”。能够快速获得高质量的、呈周期性均匀排布的大纵宽比金属纳米线，在各向异性的器件的应用方面具有巨大的应用潜力；利用毛细力压印的金纳米线作为透明电极，具有高透过率和高电导率；用其制备的压力传感器具有超高灵敏度。

主权项

1.利用毛细作用压印金属纳米线的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)、PDMS模板制备；具体步骤为：首先，将硅片依次置于丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗，时间各30min，在95℃下烘烤1h；然后在其上旋涂光刻胶，进行前烘，得到光刻胶平膜；然后，对光刻胶平膜进行紫外掩膜曝光、后烘和显影，获得具有周期性微沟道反结构的硅基硬模板；随后，将PDMS与固化剂按质量比10:1混合搅拌均匀后，离心后形成预聚物，并将预聚物旋涂至硅基硬模板上，经过固化后从硅基硬模板上揭起，获得具有周期性微沟道结构的PDMS柔性模板；(2)、微通道形成；具体步骤为：首先，将微通道衬底依次置于丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗，时间各30min；然后，对衬底表面进行亲水处理；最后，将具有周期性微沟道结构的PDMS柔性模板置于衬底上方，并紧密贴合，形成封闭分立的多条微通道，用于后续压印时吸入金属纳米粒子胶体；(3)、毛细力压印；具体步骤为：首先，取微量金属纳米粒子胶体滴在PDMS模板与衬底构成的微通道一端，使胶体在毛细力作用下被迅速吸入微通道内，对应形成多个分离的液条；然后，加热使得胶体中的分散剂完全蒸发；最后，将PDMS模板揭下，在衬底上得到由金属纳米粒子组装成的多条平行金属纳米线。