[發(fā)明專利]一種精密操控和傳遞納米線的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910293348.7
• 申請日: 2019-04-12
• 公開（公告）號: CN109911848B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧楊保;鄧曙光;文兵;張光富
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南城市學(xué)院
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 11569 北京高沃律師事務(wù)所
• 代理人: 杜陽陽

1.一種操控和傳遞納米線的裝置，其特征在于，包括：

飛秒脈沖光源；

顯微鏡物鏡，用于將所述飛秒脈沖光源發(fā)出的飛秒脈沖激光進(jìn)行聚焦；

三維控制平移臺；

覆設(shè)有銀膜的第一玻璃片和未覆設(shè)有銀膜的第二玻璃片，所述第一玻璃片和所述第二玻璃片均放置在所述三維控制平移臺上，且當(dāng)所述飛秒脈沖光源發(fā)出的飛秒脈沖激光經(jīng)過所述顯微鏡物鏡聚焦后照射在所述銀膜上，形成銀膜間隙；其中，所述銀膜是通過在沉積有氧化石墨烯的第一玻璃片上打印銀納米顆粒所形成的；以所述銀膜間隙為分割線將所述銀膜分割成兩部分；

交流電源，與所述銀膜間隙的兩端連接；

納米線，取向排列在所述銀膜間隙的兩端，并當(dāng)所有的所述納米線全部覆設(shè)在所述第一玻璃片上時，將所述第一玻璃片覆設(shè)有納米線的一面朝向所述第二玻璃片，并通過所述飛秒脈沖光源發(fā)出的飛秒脈沖激光經(jīng)過所述顯微鏡物鏡聚焦后照射在所述第一玻璃片未覆設(shè)有納米線的一面，以使所述納米線從所述第一玻璃片轉(zhuǎn)移到所述第二玻璃片上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種操控和傳遞納米線的裝置，其特征在于，所述顯微鏡物鏡的數(shù)值孔徑為0.8，放大倍數(shù)為100倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種操控和傳遞納米線的裝置，其特征在于，所述第一玻璃片和所述第二玻璃片均為厚度是0.2mm-0.3mm的鋼化玻璃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種操控和傳遞納米線的裝置，其特征在于，所述三維控制平移臺包括第一三維控制平移臺和第二三維控制平移臺，且所述第一玻璃片放置在所述第一三維控制平移臺上，所述第二玻璃片放置在所述第二三維控制平移臺上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種操控和傳遞納米線的裝置，其特征在于，所述銀膜的形狀為鑷子形。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種操控和傳遞納米線的裝置，其特征在于，所述銀膜的厚度范圍為3μm-4μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種操控和傳遞納米線的裝置，其特征在于，所述銀膜間隙的寬度范圍為2μm-4μm。

8.一種操控和傳遞納米線的方法，其特征在于，包括：

在第一玻璃片上沉積一層氧化石墨烯，之后將銀納米顆粒打印在氧化石墨烯上面，形成銀膜；

將覆設(shè)有銀膜的第一玻璃片放在第一三維控制平移臺上，打開飛秒脈沖光源，并將所述飛秒脈沖光源發(fā)出的飛秒脈沖激光經(jīng)過顯微鏡物鏡聚焦后照射在所述銀膜上，把所述銀膜切開，形成銀膜間隙；

把交流電源接入到所述銀膜間隙的兩端，調(diào)整電壓和頻率參數(shù)，再把納米線溶液滴入到所述銀膜間隙上，通過介電泳力的作用使得滴在所述銀膜間隙內(nèi)的納米線取向排列在所述銀膜間隙的兩端；

將第二玻璃片放置在第二三維控制平移臺上，調(diào)整所述第一玻璃片使所述第一玻璃片含有排列好納米線的一面朝下，通過控制所述第一三維控制平移臺和/或所述第二三維控制平移臺使所述第一玻璃片含有排列好納米線的一面朝向所述第二玻璃片；

將所述飛秒脈沖光源發(fā)出的飛秒脈沖激光經(jīng)過所述顯微鏡物鏡聚焦后照射在所述第一玻璃片未含有排列好納米線的一面，然后調(diào)控所述飛秒脈沖光源的能量來控制氧化石墨烯產(chǎn)生的氧氣氣泡的壓力，并在氧氣氣泡的壓力作用下逐漸將所述納米線擠出脫離所述第一玻璃片，并轉(zhuǎn)移到所述第二玻璃片上。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種操控和傳遞納米線的方法，其特征在于，通過3D打印機(jī)將所述銀納米顆粒打印在氧化石墨烯上面，形成銀膜。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種操控和傳遞納米線的方法，其特征在于，控制所述第一三維控制平移臺和/或所述第二三維控制平移臺使所述第一玻璃片含有排列好納米線的一面與所述第二玻璃片之間的距離保持在100μm之內(nèi)。