固相微接触印刷技术用于粗糙表面的精确制版:用聚合物系弹性印章传递活性硅烷。

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:50
文章英文标题
Solid-Phase Microcontact Printing for Precise Patterning of Rough Surfaces: Using Polymer-Tethered Elastomeric Stamps for the Transfer of Reactive Silanes.
正文
我们提出了一种微接触印刷( μCP )方法,适用于在表面基底上引入具有高毛细管活性和易于接受硅烷化学作用的(亚)微米尺度图案。这是通过将功能性三价烷氧基硅烷,如( 3 -氨丙基) -三乙氧基硅烷( APTES )作为低分子量油墨通过可逆共价键连接到弹性体聚二甲基硅氧烷( PDMS )邮票接枝的聚合物刷上来实现的。该刷由可逆加成-断裂链转移( RAFT )聚合合成的聚{ N- [三(羟甲基) -甲基]丙烯酰胺} ( PTrisAAm )组成,用聚合物结合羟基取代烷氧基硅烷基油墨。当硅烷聚合物与表面发生物理接触时,共轭硅烷转移到基体上,从而完全抑制油墨的流动,从而使印刷精度达到最大,即使是对于不合适的基体表面形貌。我们用原子力显微镜( AFM )和椭偏仪对聚合物刷的形成进行了简明的研究,并用二维质子核Overhauser增强谱( 1H-1H-NOESY-NMR )对油墨进行了固定。我们分析了Si - wafers打印μ CP的过程,并展示了如何处理即使是特殊粗糙的表面,否则代表了特别具有挑战性的衬底。
文章内容(英文)
We present a microcontact printing (μCP) routine suitable to introduce defined (sub-) microscale patterns on surface substrates exhibiting a high capillary activity and receptive to a silane-based chemistry. This is achieved by transferring functional trivalent alkoxysilanes, such as (3-aminopropyl)-triethoxysilane (APTES) as a low-molecular weight ink via reversible covalent attachment to polymer brushes grafted from elastomeric polydimethylsiloxane (PDMS) stamps. The brushes consist of poly{N-[tris(hydroxymethyl)-methyl]acrylamide} (PTrisAAm) synthesized by reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT)-polymerization and used for immobilization of the alkoxysilane-based ink by substituting the alkoxy moieties with polymer-bound hydroxyl groups. Upon physical contact of the silane-carrying polymers with surfaces, the conjugated silane transfers to the substrate, thus completely suppressing ink-flow and, in turn, maximizing printing accuracy even for otherwise not addressable substrate topographies. We provide a concisely conducted investigation on polymer brush formation using atomic force microscopy (AFM) and ellipsometry as well as ink immobilization utilizing two-dimensional proton nuclear Overhauser enhancement spectroscopy (1H-1H-NOESY-NMR). We analyze the μCP process by printing onto Si-wafers and show how even distinctively rough surfaces can be addressed, which otherwise represent particularly challenging substrates.
来源出处
Journal|[J]ACS Applied Polymer MaterialsVolume 3, Issue 5. 2021. PP 2420-2431
DOI
https://doi.org/10.1021/ACSAPM.1C00024

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