用于磁流体变形镜的银纳米薄膜的制备方法

技术领域

本发明涉及一种新型磁流体变形镜银纳米薄膜的自组装制备方法，属于天文观测、医学视网膜高清晰成像、激光整形和激光通讯等技术领域。

背景技术

自适应光学技术利用变形镜来实时校正光的波前像差，在高清晰成像、激光整形和激光通讯等领域得到了越来越广泛的应用。现今的变形镜大多是固态的，存在变形幅度小、制造成本高、难以扩展等缺点。随着纳米磁流体(magnetic fluid)技术的发展，近来人们提出了一种以磁流体为载体的液态变形镜方案，通过控制磁流体下方的电磁场从而使磁流体的表面发生变形，相比固态镜有变形幅度大、制造成本低、易于扩展等优点。但是磁流体具有较低的反射性。例如，EFH1的反射率只有4%。由于这样的局限性，它们并不能直接用作变型镜。由此我们提出在水基型的磁流体表面上铺一层银纳米薄膜来提高反射率作为一个解决方案。反射薄膜因为其特殊属性在变形镜系统中起着重要的作用:一方面，银纳米薄膜有金属特性，能够表现高的反射率。另一方面，薄膜具有流体性质，不易破碎。目前，有很多方法可以用来配制银纳米薄膜，例如:LB方法，化学沉积法，油水界面沉积法等，但是这些方法在配制银纳米薄膜时存在一些问题：LB方法需要使用大量的有毒溶液，对人体健康造成威胁；化学沉积法不能有效的控制薄膜的厚度和均匀性；油水沉积法则是不能去除薄膜上的残留有机溶液，造成表面不光泽，降低反射率。

发明内容

针对以上方法存在的问题，我们提出了一个简单，实用，灵活的自组装方法来配制银纳米薄膜。本发明是一种用于磁流体变形镜的银纳米薄膜的制备方法，具有以下的过程与步骤：

a.取12ml 5mg/ml的银纳米颗粒溶液放在离心管中，在离心机以转速3000r/s离心30min后，将上层清液倒掉，离心管底部剩下淡黄色的物质，然后取乙醇作为溶剂，反复离心操作4次，将银纳米颗粒溶液的其他杂质去除掉，最终得到纯净的银纳米颗粒乙醇溶液;

b.将上述的12ml银纳米颗粒乙醇溶液和3ml 1mM的活性剂正十二硫醇(                                                )混合，将混合溶液放在超声波振动器中24小时后，再次利用多次离心的方法将未完全反应的试剂去除掉，得到纯净的硫醇包裹的银纳米粒子，然后均匀的分散在乙酸乙酯溶液中;

c.利用微量移液器将上述制备的溶液缓慢的滴加在水面上；等乙酸乙酯完全挥发后，具有疏水性的硫醇包裹的银纳米粒子自发的在水面上形成大面积的均匀紧密有序的银纳米薄膜。

本发明公开了一种银纳米薄膜的制备方法，利用活性剂正十二硫醇将银纳米颗粒进行表面修饰使其变为疏水性，然后利用超声振荡器将硫醇包裹的银纳米粒子均匀的分散在挥发性的有机溶剂中，等有机溶剂完全挥发后，银纳米粒子依靠挥发溶液的对流力和溶液表面张力自然的在水表面上形成一层均匀致密有序的银纳米薄膜。通过波形传感器可以捕捉更加清晰的反射光图像，可以证明表面铺了一层银纳米薄膜的磁流体变形镜的反射率大大提高；且在室温下，能够保持表面光泽和完整性二十多天。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明提供的银纳米薄膜自组装的制备方法进行详细的说明。

实施例

本实施例具有以下的过程与步骤：

a.取12ml 5mg/ml的银纳米颗粒溶液放在离心管中，在离心机以转速3000r/s离心30min后，将上层清液倒掉，离心管底部剩下淡黄色的物质，然后取乙醇作为溶剂，反复离心操作4次，将银纳米颗粒溶液的其他杂质去除掉，最终得到纯净的银纳米颗粒乙醇溶液;

b.将上述的12ml银纳米颗粒乙醇溶液和3ml 1mM的活性剂正十二硫醇()混合，将混合溶液放在超声波振动器中24小时后，再次利用多次离心的方法将未完全反应的试剂去除掉，得到纯净的硫醇包裹的银纳米粒子，然后均匀的分散在乙酸乙酯溶液中;

c.利用微量移液器将上述制备的溶液缓慢的滴加在水面上;等乙酸乙酯完全挥发后，具有疏水性的硫醇包裹的银纳米粒子自发的在水面上形成大面积的均匀紧密有序的银纳米薄膜。