低维碳纳米材料在粗糙衬底上的图案化方法、以及柔性导电材料

1.本发明属于柔性电极技术领域，具体涉及一种低维碳纳米材料在粗糙衬底 上的图案化方法、以及柔性导电材料。


背景技术：

2.物联网时代是一个万物互连的世界。柔性、轻薄、轻质、可折叠和贴合人 体的可穿戴电子设备将成为连接人与物交互的桥梁。具有表面微结构的粗糙导 电膜在可拉伸导体、压力传感器、显示器、超级电容器、摩擦电纳米发电机、 传感器和应变传感器等柔性式穿戴器件的应用中具有优异的性能。考虑到容易 获得和低成本，这些器件的电极采用植物叶片表面、砂纸、盐颗粒和其他材料 作为模板。这些电极已经在实验室中实现了原型验证，但进一步的工业应用需 要特定的图案来形成每个功能层的电气布局。
3.碳纳米管、石墨烯等低维碳纳米材料因其优异的电学和物理性能引起了人 们的广泛关注。将低维碳材料在粗糙的衬底上图案化可以将低维碳纳米材料的 优势应用于具有表面微结构的柔性器件。工业界和学术界已经开发了多种方法 来实现低维碳纳米材料的图案，包括光刻、印刷、真空过滤、转印、界面粘附 性调制、润湿-去润湿组装等技术。最近的图案化技术研究集中在开发一种简便、 无刻蚀、低成本、环境友好、甚至一步图案化的方法，以获得精细的图案。这 些方法继承了工业光刻的选择性曝光步骤，这有助于使用光罩形成精细图案， 同时避免了多步骤制造和蚀刻工艺。
4.较之于光滑的平面，在粗糙的表面上进行图案化会限制很多技术的应用， 例如印刷技术，粗糙表面的微结构会使墨水在铺展时的预设路径变形。依靠弹 性印章揭离速率控制的界面断裂也只能在平面之间实现材料的转移。掩模辅助 的真空薄膜沉积或喷涂可能会由于粗糙表面与掩模之间无法实现完全贴合而图 案失真。uv胶带上压敏胶有限的流动性无法确保凹陷处的低维碳纳米材料被完 全带走。液态光刻胶可以填平粗糙的表面，通过光掩模也可以定义精细的图案， 但光刻工艺会涉及到有毒性的物质和相对复杂的工艺。
5.目前，低维碳纳米材料图案化方法通常在平坦光滑的表面上进行，目前还 没有在粗糙的衬底上用已知的图案化方法来实现低维碳纳米材料的图案化的研 究被报道。


技术实现要素：

6.本发明的第一目的在于提供一种低维碳纳米材料在粗糙衬底上的图案化方 法。该方法能够实现粗糙衬底上形成低维碳纳米材料图案，方法简便，无需大 型设备和复杂步骤，具有低能耗和快速简便的特点，并避免传统光刻工艺中化 学蚀刻步骤带来的易燃易爆和有毒物质的危害，实现经济、环保、低碳的目标。
7.本发明的第二目的在于提供一种具有低维纳米材料图案的柔性导电材料， 这种柔性导电材料是利用转印工艺处理上述方法得到的具有低维纳米材料图案 的粗糙衬底制得的，有助于实现电子皮肤的穿戴式应用、以及各类传感器的制 备，有广阔的应用前景。
8.本发明通过以下技术方案实现：
9.第一方面，本发明提供一种低维碳纳米材料在粗糙衬底上的图案化方法， 其特征在于，包括：
10.将分散有低维碳纳米材料的墨水涂覆于粗糙衬底表面，干燥后形成导电膜；
11.在导电膜上涂覆光固化树脂，用透明衬底覆盖后，利用激光束对光固化树 脂进行固化，位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分低维碳纳米 材料形成紧密连接体，其中激光束的波长为390～420nm、功率为39～45mw/cm2；
12.揭开透明衬底，使位于激光束照射区域的紧密连接体从粗糙衬底上脱落， 导电膜上剩余部分的低维碳纳米材料在粗糙衬底上形成图案。
13.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述透明衬底为表面亲水或者疏水 的塑料衬底。
14.进一步地，在本发明较佳的实施例中，当透明衬底为表面亲水的塑料衬底 时，在利用激光束对光固化树脂进行固化后，透明衬底与紧密连接体粘附成一 体，在揭开透明衬底的过程中带动紧密连接体从粗糙衬底上脱落。
15.进一步地，在本发明较佳的实施例中，当透明衬底为表面疏水的塑料衬底 时，揭开透明衬底后使紧密连接体从粗糙衬底上脱落的方法包括：将粗糙衬底 置于乙醇溶液中浸泡5～10min。
16.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述低维碳纳米材料包括石墨烯、 碳纳米管、碳纳米纤维、碳包覆纳米金属颗粒、富勒烯、碳量子点。
17.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述在制备导电膜的过程中，涂覆 的方法包括滴涂、狭缝涂布、迈耶棒涂布、旋涂、喷墨涂布或真空抽滤涂布。
18.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述在制备导电膜的过程中，干燥 的温度为50～150℃。
19.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述光固化树脂包括丙烯酸酯体系 的改性树脂、环氧树脂体系的改性树脂。
20.进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述利用激光束对光固化树脂进行 固化的过程中，激光束以直写的方式进行图案化，激光束的斑点大小决定了图 案的线宽。
21.第二方面，本发明还提供一种具有低维纳米材料图案的柔性导电材料，其 通过在具有低维纳米材料图案的粗糙衬底表面涂覆弹性材料进行转印所得，其 中，具有低维纳米材料图案的粗糙衬底是由上述图案化方法制备。
22.与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：
23.本技术提供的这种低维碳纳米材料在粗糙衬底上的图案化方法，采用如砂 纸、树叶等粗糙衬底，在其上形成导电膜后，由于光固化树脂在激光束短时间 照射下无法实现与粗糙衬底的良好粘附，很容易采用一些如乙醇浸泡、撕扯亲 水性塑料衬底等方法完全脱离粗糙衬底，并带走粗糙衬底上与光固化树脂形成 紧密连接体的低维碳纳米材料，而导电膜上保留部分的低维碳纳米材料则继续 附着于粗糙衬底上，形成低维纳米材料图案。可进一步利用转印工艺将形成的 低维碳纳米图案转印到其他材料上，得到具有低维碳纳米图案的柔性导电材料， 以进一步应用到可拉伸导体、传感器、穿戴式电子器件领域。
24.本技术首次实现了低维纳米材料在粗糙衬底上的图案化，这有利于采用粗 糙低
维碳纳米图案的电子器件进一步实现商业化应用。这种具有低维碳纳米图 案的弹性电极或电子互联线路有利于其在大变形状态下的应力分散。利用弹性 树脂可以进一步将图案化的银纳米线转印至其他穿戴式衬底，这些穿戴式衬底 通常无法在常规工艺的条件下形成图案化导电薄膜。
25.本技术提供的这种图案化方法具备简便、低能耗、省时高效、无刻蚀和少 步骤等技术优势。其中技术简单、少步骤的优势有利于减少多步骤工艺的误差 累加，提升产品良率和降低成本；低能耗、无刻蚀的优势避免传统光刻工艺中 化学蚀刻步骤带来的易燃易爆和有毒物质的危害，实现经济、环保、低碳的目 标。
附图说明
26.图1为本发明实施例1的工艺流程示意图。
27.图2为本发明实施例1制备的在砂纸上呈现的碳纳米管图案。
28.图3为本发明实施例7制备的具有碳纳米管图案的柔性导电材料。
具体实施方式
29.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人 员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围， 实施例中未注明的具体条件，按照常规条件或者制造商建议的条件进行，所用 试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
30.本发明的技术方案为：
31.一种低维碳纳米材料在粗糙衬底上的图案化方法，其包括以下步骤：
32.步骤s1：将分散有低维碳纳米材料的墨水涂覆于粗糙衬底表面，干燥后形 成导电膜。
33.本实施方式中，粗糙衬底可以为人工制造的具有规则粗糙表面产品，如砂 纸等；也可以为自然界中表面粗糙的物品，如植物叶片、盐颗粒等。由于人类 表皮的微观结构与砂纸相似。皮肤作为人体最大的器官，在保护身体组织和收 集外界刺激信息方面起着至关重要的作用，穿戴式电子正朝着集成于类似人体 皮肤功能的电子皮肤方向发展。因此，这种在粗糙衬底上形成低维碳纳米图案 的方法有助于穿戴式电子皮肤的发展。
34.分散有低维碳纳米材料的墨水，是一种包含有低维碳纳米材料的有机溶液， 浓度为2～8wt％，优选为3～7wt％，更为优选的为4～6wt％。其中，低维碳纳米 材料包括一维或二维的碳纳米材料，如石墨烯、碳纳米管、碳纳米纤维、碳包 覆纳米金属颗粒、富勒烯、碳量子点。这些材料具有有益的导电性能。
35.进一步地，在制备导电膜的过程中，干燥温度为50～150℃，干燥时间为 20～40min。干燥温度优选为70～130℃，更为优选的为90～110℃。发明人研究发 现，当干燥温度为50～150℃时，能够使低维碳纳米材料更好地相互连接和附着 于衬底，以防止后续工艺中未用激光照射区域的低维碳纳米材料脱离衬底。当 干燥温度低于此温度范围，低维碳纳米材料的图案化效果不理想；高于此温度 范围，低维碳纳米材料容易熔融和氧化。
36.进一步地，在制备导电膜的过程中，涂覆的方法包括滴涂、狭缝涂布、迈 耶棒涂布、旋涂、喷墨涂布或真空抽滤涂布。优选为滴涂或真空抽滤涂布的方 式。其中，真空抽滤
涂布是指将含有低维碳纳米材料的墨水以真空抽滤的方式 沉积于具有微结构表面的滤膜上，再后续加入去离子水过滤，清洗掉墨水中的 非低维碳纳米材料成分。
37.步骤s2：在导电膜上涂覆光固化树脂，用透明衬底覆盖后，利用激光束对 光固化树脂进行固化，位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分低 维碳纳米材料形成紧密连接体，其中激光束的波长为390～420nm、功率为39～45 mw/cm2；
38.其中，本技术中的光固化树脂，又称光敏树脂，是一种受光线照射后，能 在较短的时间内迅速发生物理和化学变化，进而交联固化的低聚物。光固化树 脂是一种相对分子质量较低的感光性树脂，具有可进行光固化的反应性基团， 如不饱和双键或环氧基等。优选地，光固化树脂包括丙烯酸酯体系的改性树脂 和环氧树脂体系的改性树脂。其中，丙烯酸酯体系的改性树脂，具有多种树脂 的综合优势。
39.在导电膜上涂覆光固化树脂，用透明衬底覆盖后，还包括挤压透明衬底， 使多余的液态树脂被挤出，并使透明衬底紧贴粗糙衬底。
40.进一步地，上述利用激光束对光固化树脂进行固化的过程中，激光束的波 长为390～420nm(优选为400～410nm，更为优选的为403～407nm)；功率为39～45 mw/cm2(优选为40～44mw/cm2，更为优选的为42～43mw/cm2)；照射时间为 0.5～1s。发明人研究发现，当光固化树脂在短时间的激光照射下，无法实现与粗 糙衬底的良好粘附，从而有助于后续通过在乙醇中浸泡脱落或者直接在撕扯亲 水性塑料衬底时一起脱离，以此在粗糙衬底上留下图案化的低维纳米材料。当 照射时间大于0.5秒时，光固化树脂与粗糙衬底粘结良好，不易脱落；而照射 时间小于1秒时，树脂难以有效固化。控制激光的波长在390～420nm和功率在 39～45mw/cm2范围内，有助于快速固化树脂且不破坏材料和衬底。
41.进一步地，激光束以直写的方式进行图案化，激光束的斑点大小决定了图 案的线宽。激光束以直写的方式，使位于导电膜上的光固化树脂以图案化的方 式进行固化。
42.进一步地，上述透明衬底为表面亲水或者疏水的塑料衬底。这种塑料衬底 表面涂覆有亲水性材料或疏水性材料，形成亲水表面或者疏水表面。优选地， 透明衬底为表面疏水的塑料衬底。
43.步骤s3：揭开透明衬底，使位于激光束照射区域的紧密连接体从粗糙衬底 上脱落，导电膜上剩余部分的低维碳纳米材料在粗糙衬底上形成图案。
44.进一步地，使位于激光束照射区域的紧密连接体从粗糙衬底上脱落，有以 下两种实施方案：
45.实施方案一：当透明衬底为表面亲水的塑料衬底时，在利用激光束对光固 化树脂进行固化后，透明衬底与紧密连接体粘附成一体，在揭开透明衬底的过 程中带动紧密连接体从粗糙衬底上脱落，即在揭开透明衬底的过程中，透明衬 底会带动位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分低维碳纳米材料 一起从粗糙衬底上脱离，而导电膜上剩余部分的低维纳米材料则继续附着于粗 糙衬底上，形成低维纳米材料图案。
46.实施方案二：透明衬底为表面疏水的塑料衬底时，在用激光束短暂照射光 固化树脂时，透明衬底不会与光固化树脂黏连在一起。揭开透明衬底后使紧密 连接体从粗糙衬底上脱落的方法包括：将粗糙衬底置于乙醇溶液中浸泡5～10 min(优选为7～9min)。由于光固化树脂在激光束短暂照射下无法实现与粗糙衬 底的良好粘附，在乙醇浸泡过程中会发生溶胀并从粗糙衬底上脱落，并带走粗 糙衬底上与光固化树脂形成紧密连接体的低维纳
米材料，而保留部分的低维纳 米材料则继续附着于粗糙衬底上。由此，通过在激光束照射时对图案进行设计， 可实现在粗糙衬底上形成相应图案的低维纳米材料图案。
47.本技术通过上述方法得到的具有低维碳纳米材料图案的粗糙衬底，可进一 步利用转印工艺将形成的低维碳纳米图案转印到其他材料上，得到具有低维碳 纳米图案的柔性导电材料。具体包括：在图案化的粗糙衬底表面再涂覆其他弹 性材料，经固化后取下弹性材料，图案化的低维碳纳米材料就会粘附在弹性材 料下表面，从而得到具有低维碳纳米图案的柔性导电材料。这种弹性材料可以 为光固化树脂，也可以为聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、环氧树脂。
48.这种具有低维碳纳米图案的柔性导电材料进一步应用于可拉伸导体、压力 传感器、超级电容器、摩擦电纳米发电机、传感器和应变传感器等柔性式穿戴 器件的领域中，具有优异的性能。
49.以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述 的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
50.实施例1
51.本实施例提供一种低维碳纳米管在粗糙衬底上的图案化方法，其操作流程 图如图1所示，包括：
52.(1)将分散有低维碳纳米管的墨水(碳纳米管的浓度为4wt％)以滴涂的 方式涂覆于粗糙衬底表面，在90℃下加热干燥30min，形成导电膜；
53.(2)在导电膜上涂覆光固化树脂(为丙烯酸酯体系)，用表面疏水的塑料 透明衬底覆盖后，挤压出多余的液态树脂，使透明衬底紧贴砂纸后，利用激光 束对光固化树脂进行固化，激光束的波长为405nm、功率为42mw/cm2、照射 时间为1s；照射后，位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分低维 碳纳米管形成紧密连接体，而未照射区域的光固化树脂依然在砂纸表面呈液态 存在。
54.(3)揭开透明衬底，将砂纸整体放入乙醇中清洗未固化的光固化树脂，使 砂纸上未与光固化树脂形成紧密连接体的导电膜表面保持干净。
55.(4)将砂纸整体置于乙醇溶液中浸泡8min，位于激光束照射区域的紧密 连接体从粗糙衬底上脱落，即已经固化的树脂在乙醇中浸泡8min后会吸收乙醇 溶胀并脱离衬底，同时带走砂纸上与之紧密连接的低维碳纳米管。浸泡结束后 再用水清洗，导电膜上剩余部分的碳纳米管就以图案化的方式呈现在砂纸上了， 如图2所示。
56.实施例2
57.本实施例提供一种石墨烯在粗糙衬底上的图案化方法，包括：
58.(1)将分散有石墨烯的墨水(石墨烯的浓度为2wt％)以狭缝涂布的方式 涂覆于粗糙衬底表面，在150℃下加热干燥20min，形成导电膜；
59.(2)在导电膜上涂覆光固化树脂(为环氧树脂体系)，用表面疏水的塑料 透明衬底覆盖后，挤压出多余的液态树脂，使透明衬底紧贴砂纸后，利用激光 束对光固化树脂进行固化，激光束的波长为390nm、功率为45mw/cm2、照射 时间为0.5s；照射后，位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分石 墨烯形成紧密连接体，而未照射区域的光固化树脂依然在砂纸表面呈液态存在。
60.(3)揭开透明衬底，将砂纸整体放入乙醇中清洗未固化的光固化树脂，使 砂纸上
未与光固化树脂形成紧密连接体的导电膜表面保持干净。
61.(4)将砂纸整体置于乙醇溶液中浸泡5min，位于激光束照射区域的紧密 连接体从粗糙衬底上脱落，即已经固化的树脂在乙醇中浸泡5min后会吸收乙醇 溶胀并脱离衬底，同时带走砂纸上与之紧密连接的石墨烯。浸泡结束后再用水 清洗，导电膜上剩余部分的石墨烯就以图案化的方式呈现在砂纸上了。
62.实施例3
63.本实施例提供一种低维碳纳米管在粗糙衬底上的图案化方法，包括：
64.(1)将分散有低维碳纳米管的墨水(碳纳米管的浓度为6wt％)采用狭缝 涂布的方式涂覆于粗糙衬底表面，在50℃下加热干燥40min，形成导电膜；
65.(2)在导电膜上涂覆光固化树脂(为环氧树脂体系)，用表面疏水的塑料 透明衬底覆盖后，挤压出多余的液态树脂，使透明衬底紧贴砂纸后，利用激光 束对光固化树脂进行固化，激光束的波长为420nm、功率为39mw/cm2、照射 时间为0.7s；照射后，位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分低 维碳纳米管形成紧密连接体，而未照射区域的光固化树脂依然在砂纸表面呈液 态存在。
66.(3)揭开透明衬底，将砂纸整体放入乙醇中清洗未固化的光固化树脂，使 砂纸上未与光固化树脂形成紧密连接体的导电膜表面保持干净。
67.(4)将砂纸整体置于乙醇溶液中浸泡10min，位于激光束照射区域的紧密 连接体从粗糙衬底上脱落，即已经固化的树脂在乙醇中浸泡10min后会吸收乙 醇溶胀并脱离衬底，同时带走砂纸上与之紧密连接的低维碳纳米管。浸泡结束 后再用水清洗，导电膜上剩余部分的低维碳纳米管就以图案化的方式呈现在砂 纸上了。
68.实施例4
69.本实施例提供一种低维碳纳米管在粗糙衬底上的图案化方法，包括：
70.(1)将分散有低维碳纳米管的墨水(碳纳米管的浓度为6wt％)喷墨涂覆 于粗糙衬底表面，在90℃下加热干燥35min，形成导电膜；
71.(2)在导电膜上涂覆光固化树脂(为丙烯酸酯体系)，用表面亲水的塑料 透明衬底覆盖后，挤压出多余的液态树脂，使透明衬底紧贴砂纸后，利用激光 束对光固化树脂进行固化，激光束的波长为400nm、功率为44mw/cm2、照射 时间为0.6s；照射后，位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分低 维碳纳米管、以及塑料透明衬底形成紧密连接体，而未照射区域的光固化树脂 依然在砂纸表面呈液态存在。
72.(3)揭开透明衬底，已经固化部分的树脂会连带碳纳米管一起从砂纸上脱 离，导电膜上剩余部分的碳纳米管就以图案化的方式呈现在砂纸上了。
73.实施例5
74.本实施例提供一种低维碳纳米管在粗糙衬底上的图案化方法，包括：
75.(1)将分散有低维碳纳米管的墨水(碳纳米管的浓度为8wt％)喷墨涂覆 于粗糙衬底表面，在120℃下加热干燥20min，形成导电膜；
76.(2)在导电膜上涂覆光固化树脂(为丙烯酸酯体系)，用表面亲水的塑料 透明衬底覆盖后，挤压出多余的液态树脂，使透明衬底紧贴砂纸后，利用激光 束对光固化树脂进行固化，激光束的波长为415nm、功率为40mw/cm2、照射 时间为1s；照射后，位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分低维 碳纳米管、以及塑料透明衬底形成紧密连接体，而
未照射区域的光固化树脂依 然在砂纸表面呈液态存在。
77.(3)揭开透明衬底，已经固化部分的树脂会连带碳纳米管一起从砂纸上脱 离，导电膜上剩余部分的碳纳米管就以图案化的方式呈现在砂纸上了。
78.实施例6
79.本实施例提供一种片层石墨烯在粗糙衬底上的图案化方法，包括：
80.(1)将分散有片层石墨烯的墨水(石墨烯的浓度为3wt％)以真空抽滤的 方式涂覆于粗糙衬底表面，在80℃下加热干燥25min，形成导电膜；
81.(2)在导电膜上涂覆光固化树脂(为丙烯酸酯体系)，用表面亲水的塑料 透明衬底覆盖后，挤压出多余的液态树脂，使透明衬底紧贴砂纸后，利用激光 束对光固化树脂进行固化，激光束的波长为395nm、功率为43mw/cm2、照射 时间为0.6s；照射后，位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分片 层石墨烯、以及塑料透明衬底形成紧密连接体，而未照射区域的光固化树脂依 然在砂纸表面呈液态存在。
82.(3)揭开透明衬底，已经固化部分的树脂会连带石墨烯一起从砂纸上脱离， 导电膜上剩余部分的石墨烯就以图案化的方式呈现在砂纸上了。
83.实施例7
84.本实施例提供一种具有碳纳米管图案的柔性导电材料，具体包括以下步骤：
85.(1)将分散有低维碳纳米管的墨水(碳纳米管的浓度为5wt％)以滴涂的 方式涂覆于粗糙衬底表面，在90℃下加热干燥30min，形成导电膜；
86.(2)在导电膜上涂覆光固化树脂(为丙烯酸酯体系)，用表面疏水的塑料 透明衬底覆盖后，挤压出多余的液态树脂，使透明衬底紧贴砂纸后，利用激光 束对光固化树脂进行固化，激光束的波长为405nm、功率为42mw/cm2、照射 时间为1s；照射后，位于激光束照射区域的光固化树脂与导电膜上的部分低维 碳纳米管形成紧密连接体，而未照射区域的光固化树脂依然在砂纸表面呈液态 存在。
87.(3)揭开透明衬底，将砂纸整体放入乙醇中清洗未固化的光固化树脂，使 砂纸上未与光固化树脂形成紧密连接体的导电膜表面保持干净。
88.(4)将砂纸整体置于乙醇溶液中浸泡8min，位于激光束照射区域的紧密 连接体从粗糙衬底上脱落，即已经固化的树脂在乙醇中浸泡8min后会吸收乙醇 溶胀并脱离衬底，同时带走砂纸上与之紧密连接的低维碳纳米管。浸泡结束后 再用水清洗，导电膜上剩余部分的碳纳米管就以图案化的方式呈现在砂纸上了。
89.(5)在砂纸的碳纳米管图案化上涂覆聚二甲基硅氧烷，待固化成膜后，剥 离，使碳纳米管图案从砂纸转印到聚二甲基硅氧烷膜上，得到具有碳纳米管的 柔性导电材料，如图3所示。
90.实施例8
91.本实施例提供一种具有石墨烯图案的柔性导电材料，具体包括以下步骤：
92.(1)将分散有片层石墨烯的墨水(石墨烯的浓度为7wt％)以真空抽滤的 方式涂覆于粗糙衬底表面，在80℃下加热干燥30min，形成导电膜；
93.(2)在导电膜上涂覆光固化树脂(为丙烯酸酯体系)，用表面亲水的塑料 透明衬底覆盖后，挤压出多余的液态树脂，使透明衬底紧贴砂纸后，利用激光 束对光固化树脂进行固化，激光束的波长为395nm、功率为43mw/cm2、照射 时间为0.5s；照射后，位于激光束照射
区域的光固化树脂与导电膜上的部分片 层石墨烯、以及塑料透明衬底形成紧密连接体，而未照射区域的光固化树脂依 然在砂纸表面呈液态存在。
94.(3)揭开透明衬底，已经固化部分的树脂会连带石墨烯一起从砂纸上脱离， 导电膜上剩余部分的石墨烯就以图案化的方式呈现在砂纸上了。
95.(4)在砂纸的石墨烯图案上重新涂覆光固化树脂，用激光束光照射4s进 行固化，激光束的波长为390nm，功率为42mw/cm2。固化成膜后，剥离光固 化树脂层，使石墨烯图案从砂纸转印到光固化树脂衬底上，得到具有石墨烯图 案的柔性导电材料。
96.本技术实施例1～8中制得的位于砂纸上的低维碳纳米图案的性能参数如 下：
97.线宽的测定方法为：光学标定；
98.导电率的测定方法为：万用表或源表；
99.弯曲半径的测定方法为：将试样贴附于具有一定曲率半径的弯曲表面，并 同时测量电阻值；
100.拉伸性能的测定方法为：将试样两端固定于可拉伸的支架上，调节支架两 端的位置拉伸试样，并同时测量拉伸试样的电阻值。
101.结果如下：
102.表1.实施例1～8制得银纳米图案的性能参数
[0103][0104][0105]
由表1可知，本技术提供的这种在粗糙衬底上进行低维碳纳米材料图案化 方法，图案最小线宽为20微米，图案化的导电薄膜电阻为100至200千欧姆， 电阻具体值取决于选用材料、材料沉积厚度和图案的设计。含有低维纳米材料 的导电薄膜在较之于初始长度2倍的拉伸状态(即拉伸性能为50％)下，其相 对于初始电阻值的电阻变化率为400％，可应
用于应变传感器等。
[0106]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制 本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替 换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。