中科院朱光(guāng)團隊ACS Nano:自供電納米結構表面高(gāo)分(fēn)子微球

中科院朱光(guāng)團隊ACS Nano:自供電納米結構表面高(gāo)分(fēn)子微球的(de)摩擦帶電自組裝

中科院朱光(guāng)團隊ACS Nano:自供電納米結構表面高(gāo)分(fēn)子微球的(de)摩擦帶電自組裝自組裝過程

其單個(gè)組分(fēn)通(tōng)過非共價鍵相互作用(yòng)形成有序結構，在光(guāng)電子學，微細加工，生物(wù)膜和(hé)納米電子學等領域具有廣闊的(de)應用(yòng)前景。氫鍵，範德華力，靜電力，表面張力和(hé)離子吸收等基本原理(lǐ)已被開發用(yòng)于自組裝。通(tōng)常情況下(xià)，自組裝包含具有微米或納米尺度特征尺寸的(de)構成物(wù)體，其重力和(hé)慣性的(de)影(yǐng)響是微不足道的(de)。然而當物(wù)體擴大(dà)到毫米級，随著(zhe)重力作用(yòng)的(de)凸顯，對(duì)于毫米級聚合物(wù)珠粒等明(míng)顯較大(dà)的(de)物(wù)體，通(tōng)常需要外加從幾kV到幾十kV的(de)電壓源，自組裝因而變得(de)具有挑戰性。近日，中國科學院北(běi)京納米能源與系統研究所朱光(guāng)研究員(yuán)(通(tōng)訊作者)團隊在ACS Nano發表題爲“Triboelectrification-Induced Self-Assembly of Macro-Sized Polymer Beads on Nanostructured Surface for Self-Powered Patterning”的(de)文章(zhāng)。在該項工作中，在不使用(yòng)額外電壓源的(de)情況下(xià)，利用(yòng)靜電模闆自組裝(ETSA)方法在納米結構的(de)平面襯底上實現對(duì)毫米級聚合物(wù)珠粒的(de)任意圖形化(huà)。聚合珠粒和(hé)基底以摩擦電荷産生驅動自組裝過程的(de)面内靜電力，該研究将分(fēn)析計算(suàn)與數值模拟相結合，以推導靜電力，得(de)到與實驗測量值吻合度很高(gāo)的(de)對(duì)比結果。自組裝圖案僅由預定義的(de)下(xià)層電極控制，使其可(kě)以随意切換成不同組的(de)電極圖案。通(tōng)過将組裝的(de)圖案轉移到彈性體基質中，證明(míng)了(le)将ETSA方法用(yòng)于制造光(guāng)學顯示器和(hé)柔性顯示器的(de)可(kě)能性。