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通過柔性葉片流涂膜的超支化聚合物結(jié)構(gòu)——摘要、簡介
來源:上海謂載 瀏覽 991 次 發(fā)布時(shí)間:2021-10-25
摘要
蒸發(fā)自組裝已被證明是一種 用于組織非揮發(fā)性溶質(zhì)的可擴(kuò)展方法,例如, 納米粒子; 然而,基材表面能的影響 對(duì)這項(xiàng)技術(shù)尚未進(jìn)行廣泛研究。 在這項(xiàng)工作中, 我們利用基于柔性葉片流涂的蒸發(fā)自組裝工藝來制造有組織的結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)具有 被修改以系統(tǒng)地改變表面能。 我們專注 關(guān)于聚苯乙烯的圖案化。 我們觀察到各種聚苯乙烯結(jié)構(gòu),包括點(diǎn)、超支化圖案、條紋、 和可以沉積在具有一系列潤濕特性的基材上的線條。 我們解釋了這些結(jié)構(gòu)性的機(jī)制 基于 Marangoni 流之間的競(jìng)爭的編隊(duì), 摩擦力和粘度。 這一基礎(chǔ)的發(fā)展 知識(shí)對(duì)于控制分層制造很重要 具有不同表面化學(xué)性質(zhì)的納米級(jí)物體和 組成。
介紹
蒸發(fā)自組裝技術(shù) 開發(fā)用于在納米到微米尺度上創(chuàng)建有序結(jié)構(gòu),用于一系列潛在應(yīng)用 電子 1,2 到印刷 3,4 已經(jīng)報(bào)道了幾種使用蒸發(fā)組裝的方法,包括浸涂,5-7 Marangoni 流動(dòng)誘導(dǎo)自組裝,8,9 球體對(duì)平面幾何形狀的約束解,10 和振蕩流涂。 11,12 特別是,流涂是一種簡單且 一種低成本的方法來可控地沉積均勻或梯度的聚合物薄膜,以及條紋或網(wǎng)格圖案 聚合物或納米粒子。 11–13
對(duì)于這些方法中的許多方法,通常使用基于硅的襯底。 然而,這種材料選擇出現(xiàn)了問題 對(duì)于某些溶質(zhì)。 例如,聚苯乙烯 (PS) 觀察到形成手指戒指和打孔狀戒指 親水硅晶片上的結(jié)構(gòu),而不是典型的, 球?qū)ζ矫嬲舭l(fā)組裝過程中定義明確的環(huán)。 10,14 對(duì)于疏水性硅晶片上的 PS,在 PS 中去濕 薄膜,形成帶孔的不連續(xù)薄膜,被廣泛使用 觀察到。 15,16 雖然已經(jīng)對(duì)親水和疏水基材上的圖案形成提供了相當(dāng)多的理解,但對(duì)基材性質(zhì)的系統(tǒng)研究 尚未進(jìn)行流涂開發(fā)的圖案。
在本文中,我們研究了表面能對(duì) 柔性葉片流涂過程中的結(jié)構(gòu)形成12 用甲苯中的 PS 作為模型溶質(zhì)調(diào)整基材表面和改變流涂參數(shù)。 修改后 用紫外線照射硅烷化基材的表面能/ 臭氧 (UVO) 暴露(提供一系列水 將接觸角從 1128 度提高到 348 度,如圖 1 所示), 我們發(fā)現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)(如超支化 垂直或平行于流動(dòng)的結(jié)構(gòu)和線 后退方向)可以用流涂制造。 在 特別是,我們的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了對(duì)機(jī)制的描述 用于形成規(guī)則的厘米級(jí)超支化 由于 Marangoni 流和 溶質(zhì)沉積在表面。
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