[发明专利]一种大面积定向排布多种导电微粒的方法

权利要求书

1.一种大面积定向排布多种导电微粒的方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：

步骤一：剪切板的预处理

(A)剪取厚度为200μm的矩形PET板；

(B)将剪切板放入玻璃容器内，向玻璃容器中加入200ml～1000ml的去离子水，然后将玻璃容器放置在超声清洗机中，在功率700W～1000W、工作频率25KHz～40KHz的条件下超声清洗10min～20min后得到清洁的剪切板；将剪切板吹干备用；

(C)将上剪切板连接到一可移动的工作台上，将下剪切板固定在显微镜工作台上；

(D)以无尘布擦拭剪切板表面，红外静电仪测量表面静电压，通过调节擦拭次数来控制表面静电压的大小；

步骤二：聚合物溶液配制

(A)以10:1的比例称量PDMS与其固化剂，并将其共混；

(B)称量适量不同形状的微粒并混于PDMS中配制0.05wt％-20wt％混合液；共混过程中，用细玻璃棒轻微搅拌5分钟，并抽真空10分钟除去气泡；

步骤三：机械剪切操作

(A)以塞尺控制上下剪切板间距在0.005～0.5mm之间；

(B)取50μL步骤二制得的混合液于下剪切板上，缓慢移动上剪切板使其不断接近下剪切板直至接触，并在上剪切板施加适当压力，使剪切板间的液体充分扩散；

(C)待液体扩散完毕，移动工作台带动上剪切板横向剪切；剪切速度通过调节移动台控制器保持速度在0～80mm/s范围内；

(D)定向排布过程由连接于光学显微镜的相机记录。

2.根据权利要求1所述的一种大面积定向排布多种导电微粒的方法，其特征在于：所述步骤二中的PDMS粘度为3500mPa.s。

3.根据权利要求1所述的一种大面积定向排布多种导电微粒的方法，其特征在于：所述步骤二中的微粒包括：镀银玻璃微珠、碳纳米管、石墨烯片或导电微螺旋。

4.根据权利要求1所述的一种大面积定向排布多种导电微粒的方法，其特征在于：所述步骤三中的压力为3000Pa。

5.根据权利要求1所述的一种大面积定向排布多种导电微粒的方法，其特征在于：步骤三中所述的定向排布过程由连接于光学显微镜的相机记录，其最终排布状态亦由该相机拍照得到清晰的光学照片；利用IPP6.0、EXCEL、Origin软件对每一个微粒的位置信息进行分析，统计，并以有序化参数S表征定向排布程度：

S＝<2cosθ_i²-1>

其中θ_i为第i根微粒与剪切方向所成的夹角，<>表示对其中的数值取平均值；当S＝0时，定向排布效果最差；当S＝1时，定向排布效果最优。