[發明專利]一種液態金屬自組裝薄膜及其制備方法

在審

• 申請號: 202211622026.0
• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN116145227A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 周學昌;楊小龍;甘田生
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C30B3/00
• 分類號: C30B3/00;C30B29/52
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 范兵

1.一種液態金屬自組裝薄膜的制備方法，其特征在于，包括步驟：

提供表面活性劑溶液和液態金屬，所述表面活性劑溶液的溶劑為密度比水小且與水不互溶的有機溶劑；

將所述液態金屬加入到水中，得到液態金屬溶液；

將所述表面活性劑溶液加入到所述液態金屬溶液中，進行超聲混合后，得到液態金屬自組裝種子溶液；

將所述液態金屬自組裝種子溶液與水進行混合后，下層為水相，上層為油相，在油水界面處得到所述液態金屬自組裝薄膜。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑選自甲基丙烯酸甲酯、甲苯、正己烷中的至少一種；

和/或，所述表面活性劑選自含有單個羧基基團的表面活性劑，所述含有單個羧基基團的表面活性劑選自乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、十三酸、十四酸、十五酸、十六酸、十七酸、十八酸、十九酸、二十酸、乙烯酸、丁烯酸、戊烯酸、己烯酸、庚烯酸、辛烯酸、壬烯酸、癸烯酸、十一烯酸、十二烯酸、十三烯酸、十四烯酸、十五烯酸、十六烯酸、十七烯酸、十八烯酸、十九烯酸、二十烯酸中的至少一種；

和/或，所述液態金屬選自鎵銦錫合金、共晶鎵銦中的一種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑溶液中，所述表面活性劑的濃度為0.5～9mmol/L；

和/或，所述液態金屬溶液中，所述液態金屬的濃度為10～400mg/mL。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑溶液與所述液態金屬溶液的體積比為(1-5):(9-5)。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述超聲混合的時間為10～120min，所述超聲混合的溫度為0～1℃。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述將所述液態金屬自組裝種子溶液與水進行混合的步驟中，所述液態金屬自組裝種子溶液與所述水的體積比為10：(20～100)。

7.根據權利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，所述液態金屬自組裝薄膜的制備方法還包括步驟：

提供第一基底；

將所述第一基底從所述油相垂直插入到下層的水相中，然后將所述第一基底插入到水相中的一端向上傾斜抬起直至離開油相上表面，將所述油水界面處的液態金屬自組裝薄膜轉移到所述第一基底上，在所述第一基底上制備得到所述液態金屬自組裝薄膜。

8.根據權利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，所述液態金屬自組裝薄膜的制備方法還包括步驟：

提供具有預設圖案的柔性第二基底；將所述柔性第二基底從所述油相垂直插入到下層的水相中，然后將所述柔性第二基底插入到水相中的一端向上傾斜抬起直至離開油相上表面，將所述油水界面處的液態金屬自組裝薄膜轉移到所述柔性第二基底上，在所述柔性第二基底上形成圖案化液態金屬自組裝薄膜，然后在所述圖案化液態金屬自組裝薄膜上噴灑乙醇；

提供金屬轉印基底；

將所述金屬轉印基底加熱，將所述含有圖案化液態金屬自組裝薄膜的柔性第二基底設置在所述加熱后的金屬轉印基底上，其中，所述圖案化液態金屬自組裝薄膜貼合所述金屬轉印基底設置；

垂直按壓所述柔性第二基底背離所述金屬轉印基底的一側，將所述圖案化液態金屬自組裝薄膜轉印到所述金屬轉印基底上，在所述金屬轉印基底上制備得到所述圖案化液態金屬自組裝薄膜。

9.一種液態金屬自組裝薄膜，其特征在于，采用如權利要求1-8任一項所述的制備方法制備得到。

10.根據權利要求9所述的液態金屬自組裝薄膜，其特征在于，所述液態金屬自組裝超薄膜的厚度為300～1000nm。