分會(huì)

第三十二分會(huì)：超分子組裝與軟物質(zhì)材料

摘要

圖案化是納米制造、納米材料組裝及功能器件加工領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)之一。分子尺度的高精度圖案對于高靈敏傳感、高性能光電器件的集成制備具有重要意義。而有機(jī)分子與光刻技術(shù)的不兼容極大的限制了該類材料在器件領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。目前適用于有機(jī)分子的高精度圖案化技術(shù)主要包括蘸筆印刷技術(shù)、納米壓印技術(shù)和嵌段共聚物自組裝技術(shù)等，而他們在圖案精度調(diào)控或材料普適性方面存在一些不足。 氣泡具有超大的比表面積，且氣泡膜厚度可以通過自發(fā)排液達(dá)到十?dāng)?shù)納米甚至是數(shù)納米，具有很好的圖案化應(yīng)用前景。在前期微結(jié)構(gòu)調(diào)控氣泡陣列演化規(guī)律的基礎(chǔ)上，我們從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出發(fā)，以具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光效應(yīng)（AIE）的四苯乙烯片段為母核，共價(jià)引入了水溶性磺酸基，實(shí)現(xiàn)了無表面活性劑添加的單組份分子圖案印刷。AIE效應(yīng)的引入實(shí)現(xiàn)了對氣泡膜破裂行為的原位可視化觀測，發(fā)現(xiàn)了氣泡膜破裂位置是決定圖案形貌的關(guān)鍵。 分離壓等溫曲線描述了氣泡膜兩側(cè)氣-液界面靠近過程中分子間作用力的變化規(guī)律，表征了有機(jī)分子參與下的液膜空間演化穩(wěn)定性，其結(jié)果與氣泡模板法所能實(shí)現(xiàn)的最高圖案精度具有一致性。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，分子對稱性是影響氣泡膜軟限域空間內(nèi)分子聚集-組裝過程的關(guān)鍵因素之一。對稱結(jié)構(gòu)分子具有更小的聚集體結(jié)構(gòu)、更好的分子重構(gòu)能力以及片層狀的有序排列，更有利于實(shí)現(xiàn)少數(shù)分子層精度的印刷圖案。 該工作為超高精度分子圖案的印刷制備提供了新思路，并為納米尺度或分子尺度器件的集成制造提供了新平臺。

關(guān)鍵詞

圖案化;分子組裝;氣泡

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