CN102050422A - 一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法 - Google Patents

一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102050422A
CN102050422A CN 201010567104 CN201010567104A CN102050422A CN 102050422 A CN102050422 A CN 102050422A CN 201010567104 CN201010567104 CN 201010567104 CN 201010567104 A CN201010567104 A CN 201010567104A CN 102050422 A CN102050422 A CN 102050422A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nano wire
fiber
template
nano
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 201010567104
Other languages
English (en)
Inventor
肖忠党
晏善成
吕兰欣
黄宁平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN 201010567104 priority Critical patent/CN102050422A/zh
Publication of CN102050422A publication Critical patent/CN102050422A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

结合静电纺丝与接触压印从溶剂中组装一维纳米线阵列的方法是一种简单易操作的方法。该方法首先利用定向纺丝的纳米纤维作为模板，沿着纤维排列方向浸入纳米线悬浮液，以0.5mm/s～1mm/s的速度从溶液中提出玻璃片模板，最后再在基底上加一点润滑剂，通过机械臂拖动带有纺丝纤维的玻璃片模板在基底上左右移动，实现吸附在纤维上的半导体纳米线向基底的成功转移。本发明的方法不仅所需设备简单、操作便利，适合各种衬底，而且易于对纳米线进行大规模的平行排列，可用于制备微米纳米电子器件等。

Description

一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法
技术领域
本发明涉及的是一种结合静电纺丝与接触压印相结合从溶液中组装一维纳米线阵列的方法，属于微纳米器件制造和信息传输技术的交叉领域。
背景技术
当前，纳米线之所以引起广泛关注，是因为它为自下而上的制作新一代纳米器件提供了有前途的基础支撑。在过去几年中，已经出现了一些基于纳米线构造的纳米器件结构，包括晶体管、光电子结构、能量净化设备、新型的生物分子传感器和化学传感器等。这些应用中最基本的问题就是怎样在固定的位置或明确的路线上装配纳米线。一个简单的方法就是：在纳米线制作过程中设计一个适当的反应体系来控制纳米线的位置、方向和形状，但是这个策略受限于纳米线严格的生长条件，成功的范例很少。另一条途径是先制备好纳米线，然后再用多种方法在设计好的路线上装配纳米线，由于人们已经能通过物理的或化学的方法大规模地合成许多高品质的纳米线，因此这种方法非常重要(具有很强的可行性)。对于一些在基底上垂直生长的纳米线，最近发展了一种接触印刷法以高取向地排列纳米线。又由于一般合成的纳米线(特别是溶液化学法合成的纳米线)的导向通常是随机的，目前发展了许多装配纳米线的方法包括LB膜法、微流体法、电场辅助的装配法、选择性的化学或生物图案法、磁阵列法、光诱捕法等。尽管已有这些成就，但随机导向的纳米线经可升级的装配后要进一步应用还需解决上述所说的瓶颈问题。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法，该方法易于对纳米线进行大规模的平行排列，可用于制备微纳电子器件等。
技术方案：本发明结合静电纺丝与接触压印排列纳米线阵列的方法包括以下步骤：
a.对所制得的纳米线进行预处理，并使其在溶剂中悬浮，形成纳米线悬浮液；
b.对要制得的纤维进行定向处理，将定向处理的纤维沉积到玻璃片表面，并以此作为模板；
c.将所述的模板，沿着纤维排列方向浸入纳米线悬浮液，以0.5mm/s～1mm/s的速度从溶液中提出模板，在蒸发诱导的流体力和毛细力作用下，溶液中被分散的纳米线就会沿着纳米纤维组成的微米/纳米通道而排列、沉积；
d.最后再在基底上加润滑剂，通过机械臂拖动带有纺丝纤维的玻璃片模板在基底上左右移动，实现吸附在纤维上的半导体纳米线向基底转移。
对所制得的纳米线进行预处理是对纳米线进行疏水或是亲水处理，这样才能使得纳米线很好的分散在溶剂中。
作为模板的纤维先进行定向处理，处理的方法为接收纳米纤维的基片垂直于纺丝的针筒出口作圆周运动。所述的润滑剂为水或有机溶剂。
有益效果：本发明结合静电纺丝与接触压印从溶液中组装一维纳米线阵列的方法，具有如下的优点；第一本发明的方法所需设备简单、操作便利，第二容易大规模地制作取向良好的聚合体纳米纤维，第三本发明的方法也适合于制作成本比较低廉的塑料等基底器件，第四本发明易于对纳米线进行大规模的平行排列，可用于制备微纳电子器件等。
附图说明
图1是本发明原理示意图，其中有：纳米纤维1，沉积纳米纤维的玻璃片2，纺丝纤维的玻璃片模板进入溶液的方向3，纺丝纤维的玻璃片模板离开溶液的方向4，纳米线悬浮液5，纳米线6，带有纺丝纤维的玻璃片模板在硅片上的左右移动方向7，硅片基底8。
具体实施方式
结合静电纺丝与接触压印从溶液中组装一维纳米线阵列的方法包括以下步骤：(1)利用实验纺丝好的定向纳米纤维作为模板，沿着纤维排列方向浸入纳米线悬浮液，以0.5mm/s～1mm/s的速度从溶液中提出玻璃片模板，(2)然后再在基底上加一点润滑剂(如水或有机溶剂)，通过机械臂拖动带有纺丝纤维的玻璃片模板在基底上左右来回移动，实现定向吸附在纤维上的半导体纳米线向基底的成功转移(实验示意图见图1)。
本发明利用静电纺丝从溶液中组装一维纳米线阵列的原理如图1所示，利用
定向纺丝的纳米纤维(接受纤维的玻片和纺丝的针筒出口垂直，且作圆周转动)作为模板，沿着纤维排列方向浸入纳米线悬浮液，以0.5mm/s～1mm/s的速度从溶液中提出玻璃片模板，在蒸发诱导的流体力和毛细力作用下，溶液中被分散的纳米线就会沿着纳米纤维组成的微米/纳米通道而排列、沉积，然后再在基底上(如硅片)加一点润滑剂(如水或有机溶剂)，通过机械臂拖动带有纺丝纤维的玻璃片模板在基底上左右移动，由于纳米线和基底之间的范德华力，从而实现吸附在纤维上的半导体纳米线向基底的成功转移。

Claims (6)

1.一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
a.对所制得的纳米线进行预处理，并使其在溶剂中悬浮，形成纳米线悬浮液；
b.对要制得的纤维进行定向处理，将定向处理的纤维沉积到玻璃片表面，并以此作为模板；
c.将所述的模板，沿着纤维排列方向浸入纳米线悬浮液，以0.5mm/s～1mm/s的速度从溶液中提出模板，在蒸发诱导的流体力和毛细力作用下，使溶液中被分散的纳米线沿着纳米纤维组成的微米/纳米通道而排列、沉积；
d.最后再在基底上加润滑剂，通过拖动带有纺丝纤维膜的玻璃片模板在基底上左右移动，实现吸附在纤维上的半导体纳米线向基底转移。
2.根据权利要求1所述的纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法，其特征在于对所制得的纳米线进行预处理是对纳米线进行疏水或是亲水处理，这样才能使得纳米线很好的分散在溶剂中。
3.根据权利要求1所述的一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法，其特征在于对要制得的纤维进行定向处理，处理的方法为接收纳米纤维的基片垂直于纺丝的针筒出口作圆周运动。
4.根据权利要求1所述的一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法，其特征在于带有纳米纤维的玻璃片模板进入溶液的方向和纤维的取向一致。
5.根据权利要求1所述的一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法，其特征在于带有纳米纤维的玻璃片模板离开溶液的方向和纤维的取向一致，且该模板需在溶液上方停留片刻。
6.根据权利要求1所述的一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法，其特征在于所述的润滑剂为水或有机溶剂。
CN 201010567104 2010-12-01 2010-12-01 一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法 Pending CN102050422A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010567104 CN102050422A (zh) 2010-12-01 2010-12-01 一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010567104 CN102050422A (zh) 2010-12-01 2010-12-01 一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102050422A true CN102050422A (zh) 2011-05-11

Family

ID=43955294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010567104 Pending CN102050422A (zh) 2010-12-01 2010-12-01 一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102050422A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102328898A (zh) * 2011-08-01 2012-01-25 东南大学 一种大面积排列纳米线的方法
CN102409462A (zh) * 2011-08-31 2012-04-11 青岛大学 一种将无序微纳米纤维打印成有序排列纤维阵列的方法
CN103219280A (zh) * 2013-03-20 2013-07-24 华中科技大学 利用静电纺丝工艺制备延性电路互联结构的方法及产品
CN104386647A (zh) * 2014-10-27 2015-03-04 暨南大学 一种埃洛石纳米管的定向排列方法及其涂层和应用
CN104876179A (zh) * 2015-04-16 2015-09-02 华中科技大学 一种非接触式一维纳米材料阵列的大面积组装方法
CN108931560A (zh) * 2018-05-23 2018-12-04 西安交通大学 一种基于一维纳米材料传感器的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101497428A (zh) * 2009-03-03 2009-08-05 东南大学 一种利用静电纺丝排列纳米线阵列的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101497428A (zh) * 2009-03-03 2009-08-05 东南大学 一种利用静电纺丝排列纳米线阵列的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Journal of the American Chemical Society》 20000929 B.Messer et al Microchannel Networks for Nanowire Patterning 第10232-10233页 1-6 第122卷, *
《Science》 20010126 Y.Huang et al Directed assembly of one-dimensional nanostructures into functional networks 第630-633页 1-6 第291卷, *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102328898A (zh) * 2011-08-01 2012-01-25 东南大学 一种大面积排列纳米线的方法
CN102409462A (zh) * 2011-08-31 2012-04-11 青岛大学 一种将无序微纳米纤维打印成有序排列纤维阵列的方法
CN103219280A (zh) * 2013-03-20 2013-07-24 华中科技大学 利用静电纺丝工艺制备延性电路互联结构的方法及产品
CN103219280B (zh) * 2013-03-20 2015-06-17 华中科技大学 利用静电纺丝工艺制备延性电路互联结构的方法及产品
CN104386647A (zh) * 2014-10-27 2015-03-04 暨南大学 一种埃洛石纳米管的定向排列方法及其涂层和应用
CN104876179A (zh) * 2015-04-16 2015-09-02 华中科技大学 一种非接触式一维纳米材料阵列的大面积组装方法
CN108931560A (zh) * 2018-05-23 2018-12-04 西安交通大学 一种基于一维纳米材料传感器的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ye et al. Large‐scale direct‐writing of aligned nanofibers for flexible electronics
CN102050422A (zh) 一种纤维辅助与接触压印相结合排列纳米线的方法
De Volder et al. Engineering hierarchical nanostructures by elastocapillary self‐assembly
Long et al. Recent advances in large-scale assembly of semiconducting inorganic nanowires and nanofibers for electronics, sensors and photovoltaics
He et al. Near-field electrospinning: progress and applications
Miao et al. Bioinspired superspreading surface: from essential mechanism to application
Maynor et al. Direct-writing of polymer nanostructures: Poly (thiophene) nanowires on semiconducting and insulating surfaces
CN101497428A (zh) 一种利用静电纺丝排列纳米线阵列的方法
Luo et al. Large-scale fabrication of flexible silver/cross-linked poly (vinyl alcohol) coaxial nanocables by a facile solution approach
Seo et al. Guided transport of water droplets on superhydrophobic–hydrophilic patterned Si nanowires
Chen et al. Water droplet spreading and wicking on nanostructured surfaces
Kim et al. Nanopottery: coiling of electrospun polymer nanofibers
Pevzner et al. Knocking down highly-ordered large-scale nanowire arrays
Whang et al. Nanolithography using hierarchically assembled nanowire masks
Xu et al. Strain-release assembly of nanowires on stretchable substrates
Dawood et al. Mimicking both petal and lotus effects on a single silicon substrate by tuning the wettability of nanostructured surfaces
Lee et al. Toward nanoscale three-dimensional printing: Nanowalls built of electrospun nanofibers
CN100513300C (zh) 微纳米结构直写装置
Palleau et al. Coulomb force directed single and binary assembly of nanoparticles from aqueous dispersions by AFM nanoxerography
Hu et al. Randomly oriented ZnO nanorods as advanced substrate for high-performance protein microarrays
Coppola et al. Tethered pyro-electrohydrodynamic spinning for patterning well-ordered structures at micro-and nanoscale
CN101544351B (zh) 低维纳米材料高柔性组装芯片及应用方法
Jambhulkar et al. Scalable alignment and selective deposition of nanoparticles for multifunctional sensor applications
CN102826505A (zh) 一种胶体微球单层膜的自组装制备方法
Yin et al. Electrohydrodynamic direct-writing for flexible electronic manufacturing

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110511