[實用新型]一種大面積快速制備納米材料有序組裝功能薄膜的裝置

有效

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• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN204111307U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設計）人: 宋延林;張聰;葉常青;李風煜
• 申請（專利權）人: 蘇州中科納福材料科技有限公司
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 蘇州翔遠專利代理事務所(普通合伙) 32251
• 代理人: 王華

技術領域

本實用新型涉及一種大面積快速制備納米材料有序組裝功能薄膜的裝置，屬于納米材料組裝技術領域。

背景技術

隨著納米材料在合成方面的研究開發(fā)和納米材料在工業(yè)應用方面的潛在的巨大應用價值的顯現(xiàn)，實現(xiàn)不同納米材料的有序組裝，開發(fā)納米材料在光學元件、微電子電路、磁性器件方面的潛在應用價值，受到了廣泛的關注。特別是利用簡單的方法實現(xiàn)功能性納米材料的有序組裝，對功能薄膜器件（光學元件、電學元件等）的應用方面具有潛在的價值。

納米材料的組裝是連接納米材料科技和電子器件制備微型化的橋梁。所以，隨著電子器件的小型化，社會對于納米材料的需求也越來越迫切，并進行了相關的探索和研究。目前納米材料的組裝主要有兩種途徑：一類是自上而下（Top-down）的方法；另一類是自下而上（Bottom-up）的方法。自下而上的方法即是以分子、納米材料作為基本結構單元，通過一定的相互作用，形成比較特殊的納米結構。作為近年來逐漸發(fā)展起來的全新領域，納米材料的組裝是將納米材料進行組織化和有序化的技術，所制備的復合結構具有一系列全新的物理化學性質，研究這類體系一方面是探索制備特殊納米結構的方法，也對這類結構的特殊物理化學性質進行研究，并且為這些新性質的潛在應用做好準備工作；另一方面也會加深人們對納米結構的認識，并結合這方面的研究開展對此體系更加深入的探索，這不但具有科學意義，而且具有重要的應用價值。特別地，一維納米材料組裝體由于其各向異性的結構和特殊的物理化學性質，受到了人們廣泛的關注。例如，在一維納米材料陣列組裝體中，由于相鄰納米之間表面等離子體的耦合作用，納米材料的電磁能能夠得到傳播，通過調控組裝體系的結構參數(shù)，例如粒子大小和粒子間距，可以調節(jié)和優(yōu)化這種傳播的情況。目前組裝納米材料一維陣列的方法有很多，如利用粒子之間作用的方法（氫鍵、范德華力、靜電力等），模板的方法（DNA、碳納米管、共聚物、多孔氧化鋁以及納米纖維等），界面組裝法以及外場作用的方法。但是這些方法往往隨機的在目標基底上組裝，很難得到規(guī)整的、密堆積的納米材料組裝結構。因此，在納米材料組裝體的可控陣列化制備，特別能夠將這些納米材料進行程序化組裝，使其能夠準備定位于目標基底形成周期性圖案，并開拓其在工業(yè)上的應用前景，是目前納米材料組裝研究中的一個熱點。

授權公告號為CN103253629B的中國發(fā)明專利公開了一種納米粒子精確有序組裝方法，該方法首先利用光學刻蝕的方法對硬質的板材進行表面刻蝕，在硬質的板材表面得到具有規(guī)整排列的柱狀陣列結構；然后分別將表面具有規(guī)整排列的柱狀陣列結構的板材和平整表面的板材作為下基底和上基底，并在作為下基底的表面具有規(guī)整排列的柱狀陣列結構的板材和作為上基底的具有平整表面的板材之間填充含有納米粒子的懸浮液組成三明治的夾層結構；待懸浮液中的溶劑揮發(fā)后，將上下基底進行分離，在具有平整表面的板材表面得到精確組裝的納米粒子陣列。本發(fā)明制備的納米粒子陣列能夠實現(xiàn)納米粒子在特定位置的精確組裝。該方法的缺點是無法實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

發(fā)明內容

本實用新型提供一種大面積快速制備納米材料有序組裝功能薄膜的裝置。

為達到上述目的，本實用新型采用的第一種技術方案是：一種大面積快速制備納米材料有序組裝功能薄膜的裝置，包括上輸送帶、下輸送帶、若干個上基底、若干個下基底、加熱裝置和納米材料懸浮液注射口；所述上輸送帶和下輸送帶間隔且平行設置，所述上基底固定在所述上輸送帶上，所述上基底朝向所述下輸送帶的側面的表面具有規(guī)整排列的柱狀陣列結構，所述下基底固定在所述下輸送帶上，所述下基底和上基底對應設置，所述上輸送帶和下輸送帶的線速度相同；所述下輸送帶的一側的正上方設有用以將納米材料懸浮液注射到所述下基底上的納米材料懸浮液注射口，所述下輸送帶的下方設有用以對下基底上的納米材料懸浮液進行加熱的加熱裝置。

優(yōu)選的技術方案為：所述上基底為柔性基底，其材質選自聚二甲基硅氧烷、丁苯橡膠、氯丁橡膠。

優(yōu)選的技術方案為：所述下基底的材質選自硅片、玻璃片、石英片、鐵片、銅片、聚二甲基硅氧烷薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚氨基甲酸酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、鋁片、氧化鋁片。

優(yōu)選的技術方案為：所述下輸送帶的表面設有凹部，所述下基底嵌設于所述凹部內。

優(yōu)選的技術方案為：還包括一用于容納下基底的下基底收納皿。

優(yōu)選的技術方案為：所述柱狀陣列結構可以為紡錘柱陣列結構、圓柱陣列結構或多面體柱陣列結構。