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中国科学院化学研究所专利:材料的图案化方法
近年来,以聚苯胺(PANI)为代表的导电聚合物,由于具有低成本、高稳定性和可调谐性能而引起了广泛关注。PANI/贵金属复合材料是PANI研究的重要分支,通过将导电聚合物PANI的特性与银纳米颗粒(AgNPs)的独特性能相结合,Ag/PANI复合材料有望应用于超级电容器、气体检测、医学诊断等领域。随着对器件小型化、集成化、便携化需求的日益增长,几何特征精细可控的Ag/PANI微纳结构的制备变得尤为重...
InGaN基发光二极管(LED)芯片存在“效率骤降”问题,很难基于单个LED芯片实现高功率、高亮度白光照明。为解决这一难题,激光照明技术应运而生。激光二极管(LD)具有无“效率骤降”、高亮度、低光学扩展量等优点,在能量密度、能效、出光方向性等方面远优于LED。然而,荧光材料接受高功率激光辐照时,受制于高光子通量下光转换的能量损耗,会产生大量热量,对其稳定性和导/散热性提出了极高要求。传统的硅胶封装...
近日,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件重点实验室N07组博士生魏争,在导师、研究员张广宇的指导下,发展出一种全新的二维材料图案化的方法。类似于传统的雕刻技术,该方法利用在手套箱中搭建的电动位移系统,通过金属钨针尖在二维材料表面的机械刮擦实现直写图案化。该直写图案化方法具有大面积、快速和低成本等优势,且无须掩膜版、化学溶剂或高能离子辅助,裁剪下多余的材料易于去除,得到的...
通过将传统水滴模板法中的单相成膜液改造为反相乳液体系,引进乳液水滴来加载蛋白质组分,实现了对亲水组分直接实施水滴模板法从而获得其阵列组装结构.利用壳聚糖纳米粒子作为皮克林反相乳液的乳化剂制备了稳定的反相乳液体系,并进一步得到聚乳酸/壳聚糖/牛血清白蛋白的杂化蜂窝状多孔薄膜,考察了壳聚糖粒子对于乳液稳定和所制备多孔阵列结构形貌的影响,研究了加入蛋白质浓度和乳液中的水相/油相比例对于所成膜孔形貌的影响...
近日,中科院深圳先进技术研究院医工所微纳中心仿生智能材料课题组杜学敏团队设计出了一种图案化的亲疏阵列,并将其用于低成本、大面积且精准的胶体光子晶体自组装及信息存储。这一成果日前在线发表于美国化学会《应用界面材料》上。
石墨烯是一种由碳原子构成的蜂窝状单层结构。2004年,Andre Geim和Konstantin Novoselov用剥离方法成功制备石墨烯并发现了其新奇的量子特性,他们因此获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯具有超高的载流子迁移率、超高的透光率、室温下的量子霍尔效应等优良特性,在电子学、光学、磁学、催化、储能和传感器等领域有着巨大的应用前景,被称为“未来材料”或“变革性材料”,引发了世界范围内对...
微纳米图案不仅是现代微电子工业的基础,同时在各种生物体表面如叶子、皮肤和羽毛等表面也十分常见,这些微纳米图案赋予了材料表面形形色色的功能,在制备芯片、光子晶体、自清洁和抗反射涂层等领域发挥不可替代的作用。具有环境刺激响应性敏感的微纳米图案在智能表面和器件等许多领域如可逆黏附和润湿性、智能传感器等具有广泛的应用前景,然而如何实现动态调控材料表面微纳米图案仍然是一个十分重大的挑战。
具有微纳米多级形貌的图案化薄膜具有特殊的亲疏液性能,在海洋防污防腐等研究领域中占有很重要的位置。中国科学院宁波材料技术与工程研究所乌学东研究团队之前通过电化学-化学共沉积的方式得到了表面形貌可控的Ni-P合金薄膜,这一薄膜无需进行低表面能氟化物的修饰即展现出了较强的疏水性能。最近,该课题组对这一共沉积形貌的变化规律进行了更进一步的研究,对薄膜形貌的变化机理有了更深入的认识。他们通过对不同沉积时间下...
利用润湿/去润湿的方法配合旋涂工艺制备了图案化的TIPS-并五苯有机半导体薄膜,制备了顶接触有机薄膜晶体管(OTFTs)。金相显微镜观察发现,转速的选择对TIPS-并五苯薄膜结晶形貌的影响较大。在1 000~2 000 r/min转速下制备的薄膜完整性好,结晶区域较大;而转速增加到3 000 r/min后,难以获得完整的薄膜且晶粒尺寸变小。电学性能研究得到器件的输出曲线、转移曲线、开关电流比、阈值...
液体在固体表面的润湿行为是表面化学研究领域中的一个重要课题。对于固体表面,如果水在其上的接触角(CA)大于150°,那么该表面具有超疏水性能;如果水在其上的接触角(CA)接近0°,那么该表面具有超亲水性质。超疏水表面在实际生活中具有很多方面的用途,如超疏水低粘附表面,水滴的滚落可以将表面的尘埃等污物带走,这种表面便具有自清洁性能。同时,由于水滴在超疏水表面上不能够浸润,降低了表面与水滴的接触面积,...
模板的制备和选择在纳米压印技术中非常重要. 采用廉价的光盘为模板, 利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)浇铸到光盘表面, 分离后复制得到光盘的负形结构. 采用纳米压印技术, 以PDMS 软模板作为印章对氧化锌纳米溶胶进行直接压印, 实现了氧化锌薄膜的表面图案化, 经煅烧后得到晶态氧化锌薄膜.
将软刻蚀技术与电化学阳极氧化相结合,提出了图案化限域铝阳极氧化方法。摸索出图案化限域的关键工艺条件,认为聚合过程中单体挥发产生的空隙和链段热运动产生的空穴是影响聚合物膜层隔绝电解液性能的关键因素之一。同时需根据设计的图案尺寸选择适当的膜层厚度,在保证隔绝电解液性能以及粘流态聚合物能够完全覆盖非图案区的基础上,膜厚应小于毛细管力推动聚合物攀升的最高高度。
表面图案化是指在至少一维的方向上生成纳米级的规则表面结构,其在纳米反应器、微型阵列器件、组合化学与药物筛选等方面的潜在应用也是巨大并可预见的。表面图案化可用多种技术得以实现,如光刻、基于扫描探针的微机械方法(Micromaching)、微接触的印刷术(microcontact Printing)等,但这些方法都无法克服光刻极限。我们致力于研究分子于气/液、液/固界面受限条件下的聚集规律,发展由分子...

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