分会

第四十二分会：纳米材料的合成与组装

摘要

随着光通信芯片、生物传感器等新型器件不断发展，传统的基于硅基的光刻加工技术的局限性越发明显。而对低成本，高精度，适合非硅基材料，可规模化的微纳加工技术的需求也变得日益紧迫。一种可能的解决方案是通过化学自组装进行增材制造，将各种预合成的功能纳米颗粒精确的组装在一起，实现材料宏观性能调控，最终构筑新型、高集成度的功能器件，并将其应用于能源、健康、环境和信息等重要领域。得益于胶体化学的快速发展，各类高质量的胶体纳米颗粒，包括超顺磁、半导体、金属、氧化物等纳米颗粒，已经可以精确合成和多功能控制。这种单分散、大小精确可调（1-100 nm）、形貌可控、具有独特的尺寸效应和功能的纳米颗粒作为“纳米积木”，是新型纳米器件的理想构建基元。但是，如何将多种功能纳米颗粒高精度、高选择性、快速、可控地组装成为纳米图案乃至器件仍是一个巨大的挑战，因此寻找可靠的组装方法是研究者和产业界一直追求的目标。 本工作开发了一种静电辅助的高精度（<10 nm），大面积（>1 mm），无非特异性吸附的多层纳米颗粒组装技术。该方法方便、快速、高效、对多种纳米颗粒具有普适性，可以实现超100,000 dpi的纳米颗粒印刷，同时首次实现了真正的彩色纳米打印。该方法有望为大规模纳米颗粒图案化组装和多功能纳米粒子集成提供一个有效的工具，在下一代光子光电器件和生物医学器件等领域具有广阔的应用前景。

关键词

自组装;高分辨纳米印刷;扫描探针

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