The technical scheme of the invention discloses a fully digital nano-material adding manufacturing system and its working methods, including electrodes, adsorption ink, power supply system, driving unit and nano-transfer system. The electrodes include working electrodes with replaceable patterns and opposite electrodes; the working electrodes include a base, a plurality of lattice electrodes distributed on the base, and lattice electrodes include electrode patterns and connection with electrode patterns. The driving unit includes a driving component connected with the pattern of the electrode, a scanning wire connected with the driving component, and a scanning wire connected to the external control system. The nano-transfer system includes a hot-pressing system, which can transfer the nanostructure from the pattern electrode to the target substrate. The replaceable pattern electrode of the invention controls the driving unit through the digital programming of the external control system, thereby controlling the switch of the pattern of the electrode to form different electric field distribution in the lattice electrode, finally forming lattice electrodes with different patterns, and realizing the formation of different pattern electrodes on the same electrode.
【技术实现步骤摘要】
全数字化纳米增材制造系统及其工作方法
本专利技术涉及增材技术
,具体涉及一种全数字化纳米增材制造系统及其工作方法,尤其是涉及增材方法制造纳米结构中的一种可更换图案的电极的制备系统及其工作方法。
技术介绍
纳米材料通常是指尺寸介于微观和宏观之间的纳米级体系,相比较于其他材料,纳米材料会展示出其独特的性质和新的规律,如量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等特性。目前微纳米级别的增材制造方法主要是通过印刷方式,包括喷墨打印、转印或者丝网印刷等工艺,但是受限于制造方法,这些方式大多只能提供微米级别的精度,且制备速度较慢。美国西北大学的AhmedBusnaina教授开发了一种基于电场吸附的纳米转印方式,可以实现纳米级别的制备精度,制备速度高于传统印刷方式且可以转印任意种类的纳米粒子,其中溶液中的纳米粒子可以带电,也可以不带电,其制备原理主要是采用纳米自组装工艺。带电纳米分散液在电场作用下发生迁移,在图形化的吸附电极表面进行自组装,再通过转印的方式将纳米材料转印到其他基底上,从而实现快速、高分辨率的纳米材料的制备。不带电粒子具有一定的介电特性,在电场作用下它们会受到不同程度的极化,极化粒子在非均匀电场力的作用下会受到净电场力,通过控制电场变化可以实现非带电粒子的定向组装。现有技术中吸附电极通常采用光刻或者离子溅射工艺加工制备,电极尺度可在纳米级别,因而分辨率最低小于100nm。但是现有技术的工艺具有一个显著的特点“单一模板”,即仅能制备一种图案的纳米材料,制备多种图案的纳米材料,需要更换图案则需制备多种模板,因此难以实现纳米材料的数字化图案制备与微纳米电路的 ...
【技术保护点】
1.一种全数字化纳米增材制造系统,包括电极、吸附墨水、电源系统、驱动单元、纳米转印系统,其特征在于,电极包括可更换图案的工作电极和对电极;可更换图案的工作电极包括基底、有序或无序地分布于所述基底上的多个点阵电极,每一所述点阵电极包括一电极图案和与所述电极图案连接的一驱动单元,所述驱动单元包括与所述电极图案连接的驱动部件、与所述驱动部件连接的扫描导线,所述扫描导线连接至外部控制系统;吸附墨水为纳米材料的分散溶液;纳米转印系统包括热压系统,可以将纳米结构从图案电极转移到目标基底上。
【技术特征摘要】
1.一种全数字化纳米增材制造系统,包括电极、吸附墨水、电源系统、驱动单元、纳米转印系统,其特征在于,电极包括可更换图案的工作电极和对电极;可更换图案的工作电极包括基底、有序或无序地分布于所述基底上的多个点阵电极,每一所述点阵电极包括一电极图案和与所述电极图案连接的一驱动单元,所述驱动单元包括与所述电极图案连接的驱动部件、与所述驱动部件连接的扫描导线,所述扫描导线连接至外部控制系统;吸附墨水为纳米材料的分散溶液;纳米转印系统包括热压系统,可以将纳米结构从图案电极转移到目标基底上。2.根据权利要求1所述的全数字化纳米增材制造系统,其特征在于,所述驱动部件为晶体管,或者晶体管与电容组成。3.根据权利要求2所述的全数字化纳米增材制造系统,其特征在于,所述驱动部件为晶体管时,所述晶体管数量为一个或两个。4.根据权利要求1所述的全数字化纳米增材制造系统,其特征在于,所述驱动部件为晶体管和电容。5.根据权利要求4所述的全数字化纳米增材制造系统,其特征在于,所述驱动部件为晶体管和电容时,所述晶体管数量为一个,所述电容数量为一个;或所述晶体管数量为两个,所述电容数量为一个。6.根据权利要求1所述的全数字化纳米增材制造系统,其特征在于,所述电极图案与所述扫描导线之间具有绝缘层,且所述绝缘层包覆所述驱动部件。7.根据权利要求1所述的全数字化纳米增材制造系统,其特征在于,所述电极图案的...
【专利技术属性】
技术研发人员:蓝河,任大勇,李胜夏,
申请(专利权)人:上海幂方电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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