[发明专利]一种高电导效率的自然仿生学脉网状电极制备方法

说明书

本发明公开了一种高电导效率的自然仿生学脉网状电极制备方法，包括：步骤1，制造与预设叶片对应的叶脉芯片，将所述预设叶片的脉路微结构转录到所述叶脉芯片；步骤2，对所述叶脉芯片的所述脉路微结构内填充导电流体；步骤3，在所述导电流体凝固后形成网状电极层。通过将预设叶片的脉路微结构转录到所述叶脉芯片，使得可以将叶脉的结构高保真的转移到叶脉芯片上，采用转录而无需对叶片进行处理，可以将脉路微结构对应的叶脉的横截面、脉管深度等完全转移到叶脉芯片，保真度得到大幅度提升，更加接近实际的叶脉结构，使得通过填充导电流体凝固获得的网状电极层具有更高的导电效率。

技术领域

本发明涉及叶脉仿生技术领域，特别是涉及一种高电导效率的自然仿生学脉网状电极制备方法。

背景技术

自然仿生学工程是国际学术界的前沿领域。叶片/叶脉仿生学工程在关系国计民生的众多重要领域有潜在应用价值，包括弱噪音微电子元器件，高效率热传导，耐用型风力涡轮，绿色能源等。最近的研究成果发现，通过仿造叶脉结构而制造的微脉管型微电路网络表现出优越性能，不但具备极低的电阻，甚至在效率方面要远超过现存的任何一种光/电流传输电路系统，意味着仿叶脉微电路芯片在(可弯曲的)显示器、智能传感器、发光二极管、光电转换器、太阳能电池等领域有着广阔的研究前景。

在工艺的方法学方面，现有的研究首先通过化学腐蚀将白玉兰植物(WhiteJadeOrchid Tree)的叶片去掉叶片软组织，而得到叶脉结构。叶脉又被用为光刻掩模，紫外曝光预先旋涂阳性光刻胶的基片，洗涤后，得到与叶脉相同平面几何结构的微脉形状，最后通过金属沉积、烘焙、剥离技术得到微脉形状的电路网。

现有技术所制造的微脉管，仍然无法将真实叶脉的横截面、脉管深度、脉管表面的二级微结构，高保真的将拷贝于芯片之中，无法满足高保真微脉仿生学微电路的方法。与真实叶片叶脉相比较，只是对真实树叶脉管的半模拟，失去了保真度。

由此可见，上述方法所制造的微电路芯片因为它所制造的每条微电路管的深度已由光刻胶的旋涂厚度所决定，所以每条仿生的脉管电路不但深度相同，且因为光刻法的局限性，它们的横截面会趋向于(长)方形。实际叶片的叶脉每条微脉管的深度并不相同，都有自身特有的尺寸。另外，真实叶脉每条脉管的横截面为半(椭)圆形、并非(长)方形。最重要的，真实叶脉的每条微脉管的表面呈现出非常复杂地二级、三级微结构，而这些微结构同样无法保真的体现于上述的叶片仿生学电路中。

另外，网版印刷作为一种传统的印刷技术，也得到了广泛的应用，如太阳能电池、柔性电路板、电子标签等制造工艺。但是在制作微电极方面仍然无法实现高保真自然法生学微纳电极结构的获得。

发明内容

本发明的目的是提供了一种高电导效率的自然仿生学脉网状电极制备方法，获得仿生学脉网状电极保真程度更高，导电率更高。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种高电导效率的自然仿生学脉网状电极制备方法，包括：

步骤1，制造与预设叶片对应的叶脉芯片，将所述预设叶片的脉路微结构转录到所述叶脉芯片；

步骤2，对所述叶脉芯片的所述脉路微结构内填充导电流体；

步骤3，在所述导电流体凝固后形成网状电极层。

其中，所述步骤1包括：

以所述预设叶片制作不可逆叶脉芯片模板，或以所述不可逆叶脉芯片模板制作可逆封合的叶脉芯片，或根据默里定律几何构型法则中所有分级脉管直径立方之和为恒定值的原理，通过绘制并加工与所述预设叶片相应的网状几何结构制作所述叶脉芯片。

其中，以所述预设叶片制作不可逆叶脉芯片模板，包括：

将所述预设叶片粘贴到第一基片；

向所述预设叶片的正面设置预设厚度的液态硅胶层；