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世界科技研究与发展第29卷3期第Vol.29No.339-442007年6Jun.2007pp.39-44TECHRDWORLDSCI2页月
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自组装技术及其研究进展
121331邢丽张复实向军辉杨镜奎
(1.中国科学院研究生院化学与化学工程学院,北京100049;
)2.清华大学化学系,北京100084
摘要:本文介绍了自组装的特点、驱动力及自组装技术的应用状况,并讨论了自组装技术的前景及目前存在的一
些问题。
关键词:自组装技术表面修饰自组装材料自组装器件
3TechnologyandResearchProgressbasedonSelf2assembly
121331XINGLiZHANGFushiXIANGJunhuiYANGJingkui
(1.CollegeofChemistryandChemicalEngineering,GraduateUniversityofChineseAcademy
)ofSciences,Beijing100049;2.DepartmentofChemistry,TsinghuaUniversity,Beijing100084
Abstract:Weintroducedthecharacteristics,drivenforcesandapplicationsofself-assembly,andtheprospectandprob2
lemsofself2assemblytechnologieswerediscussedinthispaper.
Keywords:self2assemblytechnology,surfacemodification,self2assemblymaterials,self2assemblyequipments
[1,2]自组装是自然界存在的一个普遍现象,是一种(磁场等介质,通过外形识别或自选性胶体如
)由简单到复杂、由无序到有序、由多组分收敛到单一DNA等来实现微元件在相应基板位置上的定向和组分的不断自我修正、自我完善的自发过程。正如定位,进而完成微元件的组装。定向自组装是在传生命有机体的产生,一个胚胎乃至最终一个生命都统技术不能完全满足需要而分子自组装技术又不成可以由两个细胞的联合体自发产生,整个进程都是熟的情况下应运而生的,其方法主要有基于表面张
[3]自发的并没有人的参与。自组装技术是指分子及纳力作用利用粘结剂导向的定向自组装,利用毛细
[4]米颗粒等结构单元在没有外来干涉的情况下,通过作用力驱动的定向自组装及基于外形匹配,表面非共价键作用自发地缔造成热力学稳定、结构稳定、张力作用,次序自组装于一体的混合三维定向自组
[5]组织规则的聚集体的过程,通过模拟自然界的自组装等。分子自组装本身就是自然界的普遍现象,装过程改进现有的或者发现新的高性能材料,进而(是指分子之间靠非共价键作用力包括静电作用、制造出新的功能材料,甚至试图利用自组装技术构)范德华力、疏水作用力、氢键等自发形成具有一定建出可规模化生产应用的、具有某种功能的分子器()结构和功能的聚集体的过程见图2。分子自组装件,从而满足对电子器件等要求更小、更快、更冷的有两大类:静态自组装和动态自组装。目前多数自信息时代的到来。
(目前,自组装技术主要分为定向自组装Direct2
()edself2assembly和分子自组装MolecularSelf2as2
)sembly。定向自组装如图1所示,是采用流体、电
()3基金项目:国家自然科学基金项目,国家基础研究发
()展规划973项目2007CB808000,中国科学院院长基金项目以及中
国科学院研究生院人才基金项目共同资助。图1定向自组装示意图()33通讯作者:向军辉,教授,博士生导师,010E2mail:Fig.1Theschematicdrawingofdirectedself2assemblyxiangjh@gucas.ac.cn
第39页www.globesci.com
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