基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件及制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件及制备方法和应用。所述器件包括参考电极、具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜、相应的控制电路和光路；所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜由导电控制电极、半导体纳米阵列结构光导层和疏水绝缘层构成。本发明实现了通过光的图案化精确可控的液体图案化渗透，如液体复印。应用本发明提供的器件进行液体复印，容易控制图案化渗透行为；可以有效减少基底对导电液体的粘附，有效提高分辨率；同时可以较小的电压实现液体图案化渗透，减少导电液体浸润对基底结构的破坏，增强耐疲劳性。

权利要求

1.基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件，其特征在于：包括参考电极、具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜、相应的控制电路和光路；

所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜由导电控制电极、半导体纳米阵列结构光导层和疏水绝缘层构成；

所述的参考电极位于具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜上方或下方，与导电控制电极通过带有开关的控制电路进行电连接，参考电极的另一端与导电液体进行电连接；所述的光路从构成具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜的导电控制电极的一侧入射；所述的半导体纳米阵列结构光导层是在导电控制电极表面并且与表面垂直的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的纳米阵列结构，在纳米阵列结构上修饰有疏水绝缘层。

2.根据权利要求1所述的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件，其特征在于：所述的纳米阵列结构是纳米棒、纳米管和纳米孔中的一种。

3.根据权利要求2所述的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件，其特征在于：所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜中构成网膜的网丝直径在10μm到100μm之间，网膜的孔径在10μm到150μm之间；所述的纳米阵列结构中纳米棒的长度在100nm到20μm之间，纳米棒的直径在25nm到5μm之间；纳米棒与纳米棒之间的间距在20nm到10μm之间；所述的纳米阵列结构中纳米管的深度在500nm到20μm之间，纳米管的直径在20nm到5μm之间，纳米管与纳米管之间的壁厚度在200nm到1μm之间；所述的纳米阵列结构中纳米孔的深度在500nm到20μm之间，纳米孔的直径在20nm到1μm之间，纳米孔与纳米孔之间的壁厚度在20nm到2μm之间。

4.根据权利要求1或2所述的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件，其特征在于：所述的纳米阵列结构材料是无机材料和有机材料的复合体，无机材料层和有机材料层的厚度比例为5:1～20:1。

5.根据权利要求4所述的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件，其特征在于：所述的无机材料选自氧化钛材料、氧化锌材料中的一种；所述的有机材料是酞菁类染料或钌染料。

6.根据权利要求5所述的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件，其特征在于：所述的酞菁类染料选自酞菁氧钛、酞菁铜或酞菁钒氧中的一种；所述的钌染料选自二异硫氰酸根二(2,2'-联嘧啶基-4,4'-二羧酸)合钌或二异硫氰酸根二(2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯)合钌。

7.根据权利要求1所述的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件，其特征在于：所述的导电控制电极的导电层选自不锈钢丝网、钛丝网或锌丝网；所述的疏水绝缘层材料是氟硅烷材料或含氟聚合物。

8.基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件的应用，其特征在于：利用权利要求1中所述的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件进行导电液体图案化渗透，对置于参考电极与具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜之间的导电液体施加的域值电压为1V～40V，光照波长为200～

900nm。

9.具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净，干燥，作为导电控制电极；

(2)在导电控制电极表面制备纳米棒、纳米管或纳米孔阵列结构，具体如下：

(2.1)在导电控制电极表面制备氧化锌纳米棒阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极上旋涂浓度为0.1～1mol/L的醋酸锌的乙二醇甲醚溶液，然后在350～

450℃退火1～5小时，得到了厚度为100～200nm氧化锌的晶种层；所述的醋酸锌的乙二醇甲醚溶液中，醋酸锌与一乙醇胺的摩尔比为1:3～3:1，乙二醇甲醚溶液中加入的一乙醇胺做为络合剂；

将制备所得的涂有氧化锌的晶种层的导电控制电极置于硝酸锌和六次甲基四胺摩尔比为1：3～5：1的混合溶液中，在80～100℃下生长氧化锌纳米棒阵列结构3～15小时；

冷却至室温后，将长有氧化锌纳米棒阵列结构的导电控制电极取出，用去离子水冲洗干净，干燥；所述混合溶液中的锌离子浓度为0.01～1mol/L；

(2.2)在导电控制电极表面制备氧化锌纳米管阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极上旋涂浓度为0.1～1mol/L的醋酸锌的乙二醇甲醚溶液，然后在350～

450℃退火1～5小时，得到了厚度为100～200nm氧化锌的晶种层；将制备所得的涂有氧化锌的晶种层的导电控制电极置于硝酸锌和六次甲基四胺摩尔比为1：3～5：1的混合溶液中，在80～100℃下生长氧化锌纳米管阵列结构48～120小时；冷却至室温后，将长有氧化锌纳米管阵列结构的导电控制电极取出，用去离子水冲洗干净，干燥；

(2.3)在导电控制电极表面制备氧化锌纳米孔阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极锌网作正极，不锈钢片作负极，连接恒压直流电源，平均间距为1～5cm；

然后将导电控制电极浸入到电解液浓度为0.02M-0.12M水杨酸的乙醇水溶液中进行阳极氧化，施加电压20～50V，反应1～5小时；然后在300～500℃退火，冷却至室温后，在导电控制电极表面制备出氧化锌纳米孔阵列结构；所述水杨酸的乙醇水溶液中水杨酸与乙醇的体积比为80％；

(2.4)在导电控制电极表面制备氧化钛纳米棒阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极置于0.15mol/L的三氯化钛盐酸水溶液中，向溶液中加入NaCl达饱和，在高压反应釜中加热使得溶液温度达到160～220℃，持续加热5小时；待反应釜内部温度降低到室温后，取出导电控制电极，用去离子水、无水乙醇进行彻底清洗，在120℃温度的真空烘箱中加热5～12小时；在导电控制电极上制备得到氧化钛纳米棒阵列结构；

(2.5)在导电控制电极表面制备氧化钛纳米管阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极钛网作正极连接恒压直流电源，不锈钢片作负极，平均间距为1～5cm；

然后将导电控制电极浸入到一种有机电解液中进行阳极氧化，施加电压30～60V，反应1～

5小时；然后在300～700℃退火，冷却至室温后，在导电控制电极上得到氧化钛纳米管阵列结构；所述的有机电解液由0.25wt％氟化铵、2vol％纯净水和余量的乙二醇组成；

(2.6)在导电控制电极表面制备氧化钛纳米孔阵列结构的方法为：将步骤(1)清洗干净的导电控制电极连接恒压直流电源正极，负极用铂片，两电极平均间距为1～5cm；然后将导电控制电极浸入到一种有机电解液中进行阳极氧化，施加电压30～60V，反应1～3小时；然后在300～700℃退火，冷却至室温后，在导电控制电极上得到氧化钛纳米孔阵列结构；所述的有机电解液由0.25wt％氟化铵、2vol％纯净水和余量的乙二醇组成；

(3)在所述的纳米棒、纳米管或纳米孔阵列结构上制备有机材料层，具体为：

-5 -3

将步骤(2)得到的导电控制电极置于装有有机材料的真空度为10 ～10 Pa的镀膜仪中，蒸镀有机材料到氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构上，蒸镀速率为0.01～1nm/s；或-5 -3

将步骤(2)得到的导电控制电极浸泡在10 ～10 mol/L的有机材料溶液中敏化3～

24小时，取出，用乙醇冲洗干净，干燥；得到有机材料敏化的氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构；

(4)将步骤(3)得到的导电控制电极浸泡在浓度为0.1～10wt％的疏水绝缘层材料的乙醇溶液中1分钟～10小时，取出，烘干，得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜；或将步骤(3)得到的导电控制电极通过磁控溅射的方法溅射疏水绝缘层材料到有机材料层表面，得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜；或将步骤(3)得到的导电控制电极放入疏水绝缘层材料气氛的干燥器中，施加负压，5～

200分钟后取出，烘干，得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述的清洗是分别通过清洗剂，去离子水，丙酮，乙醇和去离子水进行超声洗涤；所述的干燥的条件为在30～80℃烘烤1～10小时；步骤(4)所述的施加负压是抽真空至5～150Pa；步骤(4)所述的烘干是在80℃烘干1～5小时。

说明书

基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透

器件及制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及图案化渗透的控制及应用(如液体复印)技术领域，特别涉及光电协同驱动液体图案化渗透器件及制备方法和应用。

背景技术

[0002] 外场刺激对固体表面的宏观和微观浸润性的智能控制具有重要的科学意义，在智能纳米开关器件、可控微流体器件和信息存储器件的制造、智能液体传输、转印和微量液体测试方面具有广泛的应用前景。最近，固体表面对外场刺激响应的浸润性研究在电响应、光响应、热响应、pH响应和溶剂响应等方面，得到了研究人员的广泛关注。为了实现有效的浸润性控制，多重刺激协同响应界面，尤其是光电协同控制响应界面以其原位控制、响应速度快、控制灵活的优势，在液体驱动、传输和微量测试方面具有非常广阔的应用前景。Chiou等研究人员提出了光电协同浸润的机理，在平滑表面实现了对表面浸润性控制，如液体的铺展、运动、分离和合并等(详见参考文献[1]:P.Y.Chiou,H.Moon,H.Toshiyoshi,C.J.Kim,M.C.Wu,Sens.Actuators,A2003,104,222-228；参考文献[2]:US6,958,132B2)。但是，在这种各向同性浸润的平滑表面，液体浸润铺展现象不能得到有效地控制，也得不到清晰可控的液体浸润图案。

[0003] 现有技术中有人提出了控制液体图案化浸润的方法，通过引入各向异性浸润特性结构，解决了在各向同性浸润的平滑表面光电协同液体浸润铺展现象不能有效控制的问题，实现了表面液体图案化控制。现有技术中纳米棒、纳米管和纳米孔阵列结构基底表面的光电协同图案化浸润方法参见参考文献[3]:D.L.Tian,Q.W.Chen,F.-Q.Nie,J.J.Xu,Y.L.Song,L.Jiang,Adv.Mater.,2009,21,3744;参考文 献[4]:N.Anantharaju,M.V.Panchagnula,S.Vedantam,Langmuir,2009,25,7410; 参 考 文 献 [5]:X.Fan,X.Li,D.L.Tian,J.Zhai,L.Jiang,J.Colloid Interface Sci.,2012,366,1;参 考 文 献 [6]:D.L.Tian,J.Zhai,Y.L.Song,L.Jiang,Adv.Funct.Mater.,2011,21,4519; 参 考 文 献[7]:CN101776860A;参考文献[8]:CN102081335A。这些工作是液体图案化浸润领域的重要研究进展，为光电协同液体复印、位置可控浸润和液体可控输运方面奠定了基础。

[0004] 但是，在光电外场作用下，墨水浸润对基底的瞬间冲击作用很容易破坏基底结构(纳米棒状，管状阵列结构)，通过调节表面结构(纳米孔阵列结构)虽在一定程度上使基底的机械性能提高，但是平面基底纳米孔阵列表面对墨水的粘附作用大，图案化浸润的分辨率较低。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提出了一种基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件。

[0006] 本发明的再一目的是提供基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件的应用。

[0007] 本发明的还一目的是提供微纳米分级结构网膜的制备方法。

[0008] 本发明提供的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件，包括参考电极、具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜、相应的控制电路和光路。

[0009] 所述的参考电极位于具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜上方或下方；

[0010] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜由导电控制电极、半导体纳米阵列结构光导层和疏水绝缘层构成；

[0011] 所述的半导体纳米阵列结构光导层是在导电控制电极表面并且与表面垂直的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的纳米阵列结构，在纳米阵列结构上修饰有疏水绝缘层；

[0012] 所述的导电控制电极与参考电极的一端通过带有开关的控制电路进行电连接，参考电极的另一端与导电液体进行电连接；

[0013] 所述的光路从构成具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜的导电控制电极的一侧入射。

[0014] 所述的半导体纳米阵列结构光导层的纳米阵列结构是纳米棒、纳米管和纳米孔中的一种；

[0015] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜中构成网膜的网丝直径在10μm到100μm之间，网膜的孔径在10μm到150μm之间；

[0016] 所述的纳米阵列结构中纳米棒的长度在100nm到20μm之间，纳米棒的直径在25nm到5μm之间；纳米棒与纳米棒之间的间距在20nm到10μm之间。

[0017] 所述的纳米阵列结构中纳米管的深度在500nm到20μm之间，纳米管的直径在20nm到5μm之间，纳米管与纳米管之间的壁厚度在200nm到1μm之间。

[0018] 所述的纳米阵列结构中纳米孔的深度在500nm到20μm之间，纳米孔的直径在20nm到1μm之间，纳米孔与纳米孔之间的壁厚度在20nm到2μm之间。

[0019] 所述的纳米阵列结构材料是无机材料和有机材料的复合体。

[0020] 所述的无机材料选自氧化钛材料、氧化锌材料等中的一种。

[0021] 所述的有机材料是酞菁类染料或钌染料等。

[0022] 所述的酞菁类染料选自酞菁氧钛、酞菁铜或酞菁钒氧等中的一种。

[0023] 所述的钌染料选自二异硫氰酸根二(2,2'-联嘧啶基-4,4'-二羧酸)合钌或二异硫氰酸根二(2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯)合钌等。

[0024] 所述的导电控制电极的导电层选自不锈钢丝网、钛丝网或锌丝网等。

[0025] 所述的疏水绝缘层材料是氟硅烷(CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3(FAS))材料或含氟聚合物等。

[0026] 所述的含氟聚合物是聚四氟乙烯等。

[0027] 本发明的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件的应用：在利用本发明的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件进行导电液体图案化渗透时(如液体复印)，对置于参考电极与具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜之间的导电液体施加的域值电压大小和光照强度，是从导电液体满足光电协同浸润机理的电压大小和光照强度工作区域中选择电压大小和光照强度。所述的满足光电协同浸润机理的电压大小和光照强度工作区域，由在光照和非光照条件下的导电液体电浸润接触角随电压变化的曲线值得出。在非光照条件下导电液体电浸润域值电压为4～40V，在施加波长为200～900nm的光照条件下导电液体电浸润域值电压为1～
40V，即导电液体满足光电协同浸润的域值电压为1V～40V，光照波长为200～900nm。

[0028] 当导电控制电极通过控制电路的开关施加具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜光电协同浸润的域值电压1V～40V时，导电液体稳定处于微纳米分级结构网膜表面，不会从丝网的孔洞中渗透，并且导电液体容易从微纳米分级结构网膜表面去除(无法工作)；在施加具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构2
网膜光电协同浸润的域值电压1V～40V的同时施加光强为100～400mW/cm、光照波长为
200～900nm的图案化光照，光路从导电控制电极的一侧向导电液体的方向施加并照射，当光照射到表面修饰有疏水绝缘层的半导体纳米阵列结构光导层和导电液体界面时，导电液体仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层表面结构中，并且发生渗透，光照区域渗入的导电液体不容易从微纳米分级结构网膜表面去除(光电协同工作)。

[0029] 当导电控制电极通过控制电路的开关施加等于具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜电浸润域值电压4V～40V时，在不施加光照的情况下，导电液体也能在导电控制电极区域渗入到所述半导体纳米阵列结构光导层表面结构中，发生渗透，而不能满足光电协同工作。

[0030] 所述的光照可以是图案化的光，图案化的光可以通过光掩膜方法获得。

[0031] 所述的导电液体材料是本领域常用的导电液体材料，如0.005mol/L1-羟基-2-(H3COCHN-Pr-N=N)-8-乙酰氨基-3,6-萘二磺酸钠水溶液，0.1mol/L的KCl水溶液，0.1mol/L的NaClO4水溶液，0.01mol/L的FeSO4水溶液，0.005mol/L的酞菁磺酸钠水溶液等中的任意一种。

[0032] 本发明的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的：

[0033] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净，干燥，作为导电控制电极；

[0034] （2）在导电控制电极表面制备纳米棒/纳米管/纳米孔阵列结构；

[0035] 所述的导电控制电极上纳米阵列为氧化锌或氧化钛的纳米棒/纳米管/纳米孔阵列结构；

[0036] （2.1）在导电控制电极表面制备氧化锌纳米棒阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极上旋涂浓度为0.1～1mol/L的醋酸锌的乙二醇甲醚溶液(其中，醋酸锌与一乙醇胺的摩尔比为1:3～3:1，乙二醇甲醚溶液中加入的一乙醇胺做为络合剂)，然后在350～450℃退火1～5小时，得到了厚度为100～200nm氧化锌的晶种层；

[0037] 将制备所得的涂有氧化锌的晶种层的电极基片（具有微米结构的孔状结构的织物网基底）置于硝酸锌和六次甲基四胺摩尔比为1：3～5：1的混合溶液中(其中混合溶液中的锌离子浓度为0.01～1mol/L)，在80～100℃下生长氧化锌纳米棒阵列结构3～15小时；冷却至室温后，将长有氧化锌纳米棒阵列结构的电极基片取出，用去离子水冲洗干净，干燥。

[0038] （2.2）在导电控制电极表面制备氧化锌纳米管阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极上旋涂浓度为0.1～1mol/L的醋酸锌的乙二醇甲醚溶液(其中，醋酸锌与一乙醇胺的摩尔比为1:3～3:1，在所述的乙二醇甲醚溶液加入的一乙醇胺做为络合剂)，然后在350～450℃退火1～5小时，得到了厚度为100～200nm氧化锌的晶种层；将制备所得的涂有氧化锌的晶种层的电极基片置于硝酸锌和六次甲基四胺摩尔比为1：3～5：1的混合溶液中(其中混合溶液中的锌离子浓度为0.01～1mol/L)，在80～100℃下生长氧化锌纳米管阵列结构48～120小时；冷却至室温后，将长有氧化锌纳米管阵列结构的导电控制电极取出，用去离子水冲洗干净，干燥。

[0039] （2.3）在导电控制电极表面制备氧化锌纳米孔阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极锌网作正极，不锈钢片作负极，连接恒压直流电源，平均间距为1～5cm。然后将导电控制电极基片浸入到电解液浓度为0.02M-0.12M水杨酸的乙醇水溶液（水杨酸与乙醇的体积比为80%）中进行阳极氧化，施加电压20～50V，反应1～5小时。然后在300～500℃退火，冷却至室温后，在导电控制电极表面制备出氧化锌纳米孔阵列结构。

[0040] （2.4）在导电控制电极表面制备氧化钛纳米棒阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极置于0.15mol/L的三氯化钛盐酸水溶液中，向溶液中加入NaCl达饱和，在高压反应釜中加热使得溶液温度达到160～220℃，持续加热5小时。待反应釜内部温度降低到室温后，取出导电控制电极，用去离子水、无水乙醇进行彻底清洗，在120℃温度的真空烘箱中加热5～12小时；在导电控制电极上制备得到氧化钛纳米棒阵列结构。

[0041] （2.5）在导电控制电极表面制备氧化钛纳米管阵列结构的方法为：在步骤(1)清洗干净的导电控制电极钛网作正极连接恒压直流电源，不锈钢片作负极，平均间距为1～5cm。然后将导电控制电极浸入到一种有机电解液(由0.25wt%氟化铵、2vol%纯净水和余量的乙二醇组成)中进行阳极氧化，施加电压30～60V，反应1～5小时。然后在300～
700℃退火，冷却至室温后，在导电控制电极上得到氧化钛纳米管阵列结构。

[0042] （2.6）在导电控制电极表面制备氧化钛纳米孔阵列结构的方法为：将步骤(1)清洗干净的导电控制电极连接恒压直流电源正极，负极用铂片，两电极平均间距为1～5cm。然后将导电控制电极浸入到一种有机电解液(由0.25wt%氟化铵、2vol%纯净水和余量的乙二醇组成)中进行阳极氧化，施加电压30～60V，反应1～3小时。然后在300～700℃退火，冷却至室温后，在导电控制电极上得到氧化钛纳米孔阵列结构。

[0043] (3)将步骤(2)得到的导电控制电极（具有氧化锌纳米棒阵列结构，氧化锌纳米管阵列结构，氧化锌纳米孔阵列结构，氧化钛纳米棒阵列结构，氧化钛纳米管阵列结构或氧化-5 -3钛纳米孔阵列结构的导电控制电极）置于装有有机材料的真空度为10 ～10 Pa的镀膜仪中，蒸镀有机材料到氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构上，蒸镀速率为0.01～1nm/s；或

[0044] 将步骤(2)得到的具有氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结-5 -3构导电控制电极浸泡在10 ～10 mol/L的有机材料溶液中敏化3～24小时，取出，用乙醇冲洗干净，干燥；得到有机材料敏化的氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构；

[0045] (4)将步骤(3)得到的镀有有机材料的氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构导电控制电极浸泡在浓度为0.1～10wt%的疏水绝缘层材料的乙醇溶液中1分钟～10小时，取出，烘干，得到具有光电协同诱导浸润特性的氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜；或

[0046] 将步骤(3)得到的有机材料敏化的氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构的导电控制电极通过磁控溅射的方法溅射疏水绝缘层材料到有机材料敏化的氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构上，得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜；或

[0047] 将步骤(3)得到的氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构的导电控制电极放入疏水绝缘层材料气氛的干燥器中，施加负压，5～200分钟后取出，烘干，得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化锌纳米棒阵列结构、氧化锌纳米管阵列结构、氧化锌纳米孔阵列结构、氧化钛纳米棒阵列结构、氧化钛纳米管阵列结构或氧化钛纳米孔阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0048] 上述方法所选的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜中微纳米分级结构网膜的的织物网基底材料网丝直径在10μm到100μm之间，网膜的孔径在10μm到150μm之间；由该方法制得的纳米阵列结构中纳米棒的长度在100nm到20μm之间，纳米棒的直径在25nm到5μm之间，纳米棒与纳米棒之间的间距在20nm到10μm之间；纳米管的深度在500nm到20μm之间，纳米管的直径在20nm到5μm之间，纳米管与纳米管之间的壁厚度在200nm到1μm之间；纳米孔的深度在500nm到20μm之间，纳米孔的直径在20nm到1μm之间，纳米孔与纳米孔之间的壁厚度在20nm到2μm之间。

[0049] 步骤(1)所述的清洗是分别通过清洗剂，去离子水，丙酮，乙醇和去离子水进行超声洗涤；所述的干燥可在30～80℃烘烤1～10小时。

[0050] 步骤(4)所述的施加负压是抽真空至5～150Pa。

[0051] 步骤(4)所述的烘干是在80℃烘干1～5小时。

[0052] 所述的有机材料是酞菁类染料或钌染料等。

[0053] 所述的酞菁类染料选自酞菁氧钛，酞菁铜，酞菁钒氧等中的一种。

[0054] 所述的钌染料选自二异硫氰酸根二(2,2'-联嘧啶基-4,4'-二羧酸)合钌或二异硫氰酸根二(2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯)合钌等。

[0055] 所述的导电控制电极选自不锈钢丝，钛丝，锌丝等。

[0056] 所述的疏水绝缘层材料是氟硅烷(CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)3(FAS))材料或含氟聚合物等。

[0057] 所述的含氟聚合物是聚四氟乙烯等。

[0058] 本发明的优点在于：

[0059] (1)本发明提供一种具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜，这种微纳米分级结构网膜具有光电协同驱动液体图案化渗透的性质，由此实现了通过光的图案化精确可控的液体图案化渗透，如液体复印。

[0060] (2)应用本发明提供的器件进行液体复印，导电液体只能在微米孔处发生渗透，不会发生水平方向浸润扩散，容易控制图案化渗透行为。

[0061] (3)本发明中采用微纳米分级结构网膜，可以有效减少基底对导电液体的粘附，有效提高分辨率。同时可以较小的电压实现液体图案化渗透，减少导电液体浸润对基底结构的破坏，增强耐疲劳性。该光电协同驱动液体图案化渗透器件在液体复印中具有非常好的应用前景。

附图说明

[0062] 图1a为外加电压低于导电液体电浸润域值电压时导电液体在具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜表面的浸润状态；

[0063] 图1b为低于导电液体电浸润域值电压并施加图案化的“十”光照时导电液体在具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜表面的图案化渗透状态；

[0064] 图1c为撤去电压和光照并去除具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜表面多余导电液体时，图案化导电液体图案“十”保留到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜表面的状态；

[0065] 图1d为图案化的导电液体从超疏水的微纳米分级结构网膜表面转移到亲水的打印纸上，复印图案“十”成功获得。

[0066] 图中：

[0067] 1.导电控制电极； 2.光导层； 3.疏水绝缘层； 4.导电液体；

[0068] 5.参考电极； 6.开关； 7.控制电路； 8.光路；

[0069] 21.纳米阵列结构； 22.有机材料层； 211.纳米棒阵列 212.纳米管阵列[0070] 213.纳米孔阵列

具体实施方式

[0071] 下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的说明。

[0072] 实施例1

[0073] 请参见图1a，本发明的基于微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透器件包括参考电极5、具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜、导电液体4、相应的控制电路7和光路8。所述的参考电极5位于具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜上方或下方；所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜由导电控制电极1、半导体纳米阵列结构光导层2和疏水绝缘层3构成；所述的半导体纳米阵列结构光导层2设置在导电控制电极1表面，具有纳米阵列结构21，所述的纳米阵列结构21与导电控制电极1的表面垂直，并且具有光电协同诱导各向异性浸润特性；所述的导电控制电极1与参考电极5的一端通过带有开关6的控制电路7进行电连接，参考电极5的另一端与导电液体4进行电连接；所述的光路8从导电控制电极1的一侧入射，如图1b。

[0074] 所述的微纳米分级结构网膜的光电协同驱动液体图案化渗透特性，是由于图案化光照产生的光电导特性引起的，导电液体4只在光照区域渗入纳米阵列结构并渗透通过微纳米分级结构网膜。

[0075] 所述的微纳米分级结构网膜中的半导体纳米阵列结构光导层2的纳米阵列结构21是纳米棒、纳米管和纳米孔中的一种；

[0076] 所述的纳米阵列结构21中纳米棒的长度在100nm到20μm之间，纳米棒的直径在25nm到5μm之间，纳米棒与纳米棒之间的间距在20nm到10μm之间；

[0077] 所述的纳米阵列结构21中纳米管的深度在500nm到20μm之间，纳米管的直径在20nm到5μm之间，纳米管与纳米管之间的壁厚度在200nm到1μm之间；

[0078] 所述的纳米阵列结构21中纳米孔的深度在500nm到20μm之间，纳米孔的直径在20nm到1μm之间，纳米孔与纳米孔之间的壁厚度在20nm到2μm之间；

[0079] 所述的纳米阵列结构材料是无机材料和有机材料的复合体。

[0080] 所述的无机材料为氧化锌材料，有机材料为酞菁铜，疏水绝缘层材料选为FAS。

[0081] 所述的组成纳米棒阵列211的纳米棒的长度为100nm，纳米棒的直径为25nm，纳米棒与纳米棒之间的间距为20nm；纳米棒阵列211的纳米棒是氧化锌材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为不锈钢；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构（网膜）孔径为10μm；其中形成氧化锌纳米棒的直径与其表面上的酞菁铜的厚度比例为5：1。

[0082] 所述的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0083] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；所述的织物网基底材料为不锈钢丝网。

[0084] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底上旋涂浓度为1mol/L的醋酸锌的乙二醇甲醚溶液，该乙二醇甲醚溶液中还含有络合剂一乙醇胺，醋酸锌与一乙醇胺的摩尔比为3：1，然后进行450℃退火处理5小时后选择冷却至室温后，得到了厚度为200nm的氧化锌晶种层；

[0085] （3）将制备所得的涂有晶种层的具有微米结构的孔状结构的织物网基底置于硝酸锌和六次甲基四胺的混合溶液中，其中硝酸锌和六次甲基四胺摩尔比为5：1，锌离子浓度为1mol/L，100℃下生长氧化锌纳米棒结构15小时，然后冷却至室温后，将长有纳米棒阵列结构的具有微米结构的孔状结构的织物网基底取出，用去离子水清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥，得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米棒阵列结构的导电控制电极。

[0086] （4）将步骤(3)得到的生长有纳米棒阵列结构的导电控制电极置于装有有机材料-3酞菁铜的真空度为10 Pa的镀膜仪中，蒸镀有机材料酞菁铜到纳米棒阵列结构的表面，蒸镀速率为0.01nm/s；在纳米棒阵列结构表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极
1的表面具有二层结构，分别为纳米棒阵列结构和有机材料层，所述的纳米棒阵列结构和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0087] （5）将步骤(4)得到的具有半导体纳米阵列结构光导层2的导电控制电极1浸泡在浓度为0.1wt%的FAS的乙醇溶液中10h，取出，烘干；得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化锌纳米棒阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0088] 将上述的微纳米分级结构网膜与参考电极和控制电路连接，组成光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行KCl液体复印，步骤如下：

[0089] 选取0.1mol/L的KCl液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为FAS，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，选取导电液体42
光电浸润工作电压为1V，施加光强为400mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0090] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0091] 实施例2

[0092] 其他步骤同实施例1。所述的无机材料为氧化锌材料，有机材料为酞菁氧钛，疏水绝缘层材料选为FAS。

[0093] 所述的纳米棒阵列211中的纳米棒的长度为20μm，纳米棒的直径为5μm，纳米棒与纳米棒之间的间距为10μm；纳米棒阵列211的纳米棒是氧化锌材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为不锈钢；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为150μm；其中形成氧化锌纳米棒的直径与其表面上的酞菁氧钛的厚度比例为20：1。

[0094] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0095] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0096] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底上旋涂浓度为0.1mol/L的醋酸锌的乙二醇甲醚溶液，该乙二醇甲醚溶液中还含有络合剂一乙醇胺，醋酸锌与一乙醇胺的摩尔比为1：3，然后进行350℃退火处理1小时后选择冷却至室温后，得到了厚度为100nm的氧化锌晶种层；

[0097] （3）将制备所得的涂有晶种层的具有微米结构的孔状结构的织物网基底置于硝酸锌和六次甲基四胺的混合溶液中，其中硝酸锌和六次甲基四胺摩尔比为1：3，锌离子浓度为0.01mol/L，80℃下生长氧化锌纳米棒结构15小时，然后冷却至室温后，将长有纳米棒阵列结构的具有微米结构的孔状结构的织物网基底取出，用去离子水清洗干净并在30℃条件下烘烤10小时干燥，在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上得到纳米棒阵列。

[0098] （4）将步骤(3)得到的生长有纳米棒阵列的导电控制电极置于装有有机材料酞菁-5氧钛的真空度为10 Pa的镀膜仪中，蒸镀有机材料酞菁氧钛到纳米棒阵列211的表面，蒸镀速率为1nm/s；在纳米棒阵列211表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米棒阵列结构和有机材料层22，所述的纳米棒阵列211和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0099] （5）将步骤(4)得到的具有半导体纳米阵列结构光导层2的导电控制电极浸泡在浓度为10wt%的FAS的乙醇溶液中1min，取出，烘干；在光导层2表面制备得到疏水绝缘层，即具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化锌纳米棒阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0100] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行酞菁磺酸钠液体复印，步骤如下：

[0101] 选取酞菁磺酸钠液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为FAS，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极1上2
施加域值电压为40V，同时施加光强为100mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0102] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0103] 实施例3

[0104] 其他步骤同实施例1。

[0105] 所述的无机材料为氧化锌材料，有机材料为酞菁钒氧，疏水绝缘层材料选为FAS。

[0106] 所述的纳米管阵列212中的纳米管的深度为20μm，纳米管的直径为5μm，纳米管与纳米管之间的壁厚度为1μm；纳米管阵列212中的纳米管是氧化锌材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为不锈钢；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为150μm；其中形成氧化锌纳米管的直径与其表面上的酞菁氧钛的厚度比例为20：1。

[0107] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0108] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0109] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底上旋涂浓度为0.1mol/L的醋酸锌的乙二醇甲醚溶液，该乙二醇甲醚溶液中还含有络合剂一乙醇胺，醋酸锌与一乙醇胺的摩尔比为1：3，然后进行350℃退火处理1小时后选择冷却至室温后，得到了厚度为100nm的氧化锌晶种层；

[0110] （3）将制备所得的涂有晶种层的具有微米结构的孔状结构的织物网基底置于硝酸锌和六次甲基四胺的混合溶液中，其中硝酸锌和六次甲基四胺摩尔比为1：3，锌离子浓度为0.01mol/L，80℃下生长氧化锌纳米管结构120小时，然后冷却至室温后，将长有纳米管阵列结构的具有微米结构的孔状结构的织物网基底取出，用去离子水清洗干净并在30℃条件下烘烤10小时干燥，得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米管阵列的导电控制电极。

[0111] （4）将步骤(3)得到的生长有纳米管阵列的导电控制电极置于装有有机材料酞菁-5氧钛的真空度为10 Pa的镀膜仪中，蒸镀有机材料酞菁氧钛到纳米管阵列212的表面，蒸镀速率为1nm/s；在纳米管阵列212表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米阵列结构21（纳米管阵列212）、有机材料层22，所述的纳米管阵列212和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0112] （5）将步骤(4)得到的具有半导体纳米阵列结构光导层2的导电控制电极浸泡在浓度为10wt%的FAS的乙醇溶液中1min，取出，烘干；在光导层2上制备得到绝缘层；即得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0113] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行NaClO4水溶液复印，步骤如下：

[0114] 选取NaClO4水溶液为导电液体4，疏水绝缘层3材料为FAS，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极1上施2
加域值电压为40V，同时施加光强为100mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0115] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0116] 实施例4

[0117] 其他步骤同实施例1。

[0118] 所述的无机材料为氧化锌材料，有机材料为酞菁氧钛，疏水绝缘层材料选为FAS。

[0119] 所述的纳米管阵列212中的纳米管的深度为500nm，纳米管的直径为20nm，纳米管与纳米管之间的壁厚度为200nm；纳米管阵列212中的纳米管是氧化锌材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为不锈钢；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为10μm；其中形成氧化锌纳米管的直径与其表面上的酞菁氧钛的厚度比例为5：1。

[0120] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0121] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0122] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底上旋涂浓度为1mol/L的醋酸锌的乙二醇甲醚溶液，该乙二醇甲醚溶液中还含有络合剂一乙醇胺，醋酸锌与一乙醇胺的摩尔比为3：1，然后进行450℃退火处理5小时后选择冷却至室温后，得到了厚度为200nm的氧化锌晶种层；

[0123] （3）将制备所得的涂有晶种层的具有微米结构的孔状结构的织物网基底置于硝酸锌和六次甲基四胺的混合溶液中，其中硝酸锌和六次甲基四胺摩尔比为5：1，锌离子浓度为1mol/L，100℃下生长氧化锌纳米管结构48小时，然后冷却至室温后，将长有纳米管阵列结构的具有微米结构的孔状结构的织物网基底取出，用去离子水清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥，得到生长有纳米管阵列212的导电控制电极。

[0124] （4）将步骤(3)得到的生长有纳米管阵列的导电控制电极置于装有有机材料酞菁-3氧钛的真空度为10 Pa的镀膜仪中，蒸镀有机材料酞菁氧钛到纳米管阵列212的表面，蒸镀速率为0.01nm/s；在纳米管阵列212表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米阵列结构21、有机材料层22，所述的纳米阵列结构21和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0125] （5）将步骤(4)得到的具有半导体纳米阵列结构光导层2的导电控制电极浸泡在浓度为0.1wt%的FAS的乙醇溶液中10h，取出，烘干；得到具有疏水绝缘层纳米管阵列结构，即得到最终的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0126] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行1-羟基-2-(H3COCHN-Pr-N=N)-8-乙酰氨基-3,6-萘二磺酸钠水溶液复印，步骤如下：

[0127] 选取1-羟基-2-(H3COCHN-Pr-N=N)-8-乙酰氨基-3,6-萘二磺酸钠水溶液为导电液体4，疏水绝缘层3材料为FAS，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极1上施加域值电压为1V，同时施加光强为
2
400mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0128] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0129] 实施例5

[0130] 其他步骤同实施例1。

[0131] 所述的无机材料为氧化锌材料，有机材料为钌染料，疏水绝缘层材料选为聚四氟乙烯。

[0132] 所述的纳米孔阵列213中的纳米孔的深度为500nm，纳米孔的直径为20nm，纳米孔与纳米孔之间的壁厚度为20nm；纳米孔阵列213的纳米孔是氧化锌材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为锌网；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为10μm；其中形成氧化锌纳米孔的直径与其表面上的二异硫氰酸根二（2,2'-联嘧啶基-4,4'-二羧酸）合钌的厚度比例为5：1。

[0133] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0134] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0135] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底作正极，不锈钢片作负极，连接恒压直流电源，平均间距为5cm。然后将导电控制电极浸入到电解液浓度为0.02M水杨酸的的乙醇水溶液（体积比为80%）中进行阳极氧化，施加电压20V，反应1小时。然后在300℃退火，冷却至室温后，得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米孔阵列的导电控制电极。

[0136] （3）将步骤(2)得到的生长有纳米孔阵列的导电控制电极浸泡在10-5mol/L的有机材料溶液中敏化24小时，所述的有机材料溶液为钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联嘧啶基-4,4'-二羧酸）合钌材料；或

[0137] 将步骤(2)得到的生长有纳米孔阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-3mol/L的钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联嘧啶基-4,4'-二羧酸）合钌的溶液中敏化3小时；

[0138] 取出，用乙醇冲洗干净，干燥；在纳米孔阵列213表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米孔阵列213、有机材料层22，所述的纳米孔阵列213和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0139] （4）在步骤（3）得到的有机材料层22上，通过磁控溅射的方法溅射疏水绝缘层3（选取材料为聚四氟乙烯的材料）；得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化锌纳米孔阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0140] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行FeSO4液体复印，步骤如下：

[0141] 选取FeSO4液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为聚四氟乙烯，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极12
上施加域值电压为40V，同时施加光强为100mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层
2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0142] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0143] 实施例6

[0144] 其他步骤同实施例1。

[0145] 所述的无机材料为氧化锌材料，有机材料为钌染料，疏水绝缘层材料选为聚四氟乙烯。

[0146] 所述的纳米孔阵列213中的纳米孔的深度为20μm，纳米孔的直径为1μm，纳米孔与纳米孔之间的壁厚度为2μm；纳米孔阵列213的纳米孔是氧化锌材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为锌网；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为100μm；其中形成氧化锌纳米孔的直径与其表面上的二异硫氰酸根二（2,2'-联嘧啶基-4,4'-二羧酸）合钌的厚度比例为20：1。

[0147] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0148] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0149] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底作正极，不锈钢片作负极，连接恒压直流电源，平均间距为1cm。然后将导电控制电极浸入到电解液浓度为0.12M水杨酸的的乙醇水溶液（体积比为80%）中进行阳极氧化，施加电压50V，反应5小时。然后在500℃退火，冷却至室温后，得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米孔阵列的导电控制电极。

[0150] （3）将步骤(2)得到的生长有纳米孔阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-5mol/L的有机材料溶液中敏化24小时，所述的有机材料溶液为钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联嘧啶基-4,4'-二羧酸）合钌材料；或

[0151] 将步骤(2)得到的生长有纳米孔阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-3mol/L的钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联嘧啶基-4,4'-二羧酸）合钌的溶液中敏化24小时；

[0152] 取出，用乙醇冲洗干净，干燥；在纳米阵列结构21表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米阵列结构21、有机材料层22，所述的纳米阵列结构21和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0153] （4）在步骤（3）得到的有机材料层22上，通过磁控溅射的方法溅射疏水绝缘层3（选取材料为聚四氟乙烯的材料）；得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化锌纳米孔阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0154] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行酞菁磺酸钠液体复印，步骤如下：

[0155] 选取酞菁磺酸钠液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为聚四氟乙烯，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电
2
极1上施加域值电压为1V，同时施加光强为400mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图
1c所示)。

[0156] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0157] 实施例7

[0158] 其他步骤同实施例1。

[0159] 所述的无机材料为氧化钛材料，有机材料为钌染料，疏水绝缘层材料选为聚四氟乙烯。

[0160] 所述的纳米棒阵列211中的纳米棒的长度为20μm，纳米棒的直径为5μm，纳米棒与纳米棒之间的间距为10μm；纳米棒阵列211的纳米棒是氧化钛材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为钛丝网；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为150μm；其中形成氧化钛纳米棒的直径与其表面上的二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的厚度比例为5：1。

[0161] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0162] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0163] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底置于0.15mol/L的三氯化钛盐酸水溶液中，向溶液中加入NaCl达饱和，在高压反应釜中加热使得溶液温度达到220℃，持续加热5小时。待反应釜内部温度降低到室温后，取出导电控制电极，用去离子水、无水乙醇进行彻底清洗，所制备的薄膜在120℃温度的真空烘箱中加热12小时；得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米棒阵列的导电控制电极。

[0164] （3）将步骤(2)得到的生长有纳米棒阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-5mol/L的有机材料溶液中敏化24小时，所述的有机材料溶液为钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌材料；或

[0165] 将步骤(2)得到的生长有纳米棒阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-3mol/L的钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的溶液中敏化24小时；

[0166] 取出，用乙醇冲洗干净，干燥；在纳米棒阵列结构表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米棒阵列结构、有机材料层22，所述的纳米棒阵列结构和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0167] （4）在步骤(3)得到的有机材料层22上，通过磁控溅射的方法溅射疏水绝缘层3（选取材料为聚四氟乙烯的材料）；得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化钛纳米棒阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0168] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行KCl液体复印，步骤如下：

[0169] 选取KCl液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为聚四氟乙烯，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极1上2
施加域值电压为1V，同时施加光强为400mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0170] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0171] 实施例8

[0172] 其他步骤同实施例1。

[0173] 所述的无机材料为氧化钛材料，有机材料为钌染料，疏水绝缘层材料选为聚四氟乙烯。

[0174] 所述的纳米棒阵列结构材料层中的纳米棒的长度为100nm，纳米棒的直径为25nm，纳米棒与纳米棒之间的间距为20nm；纳米棒阵列结构材料层的纳米棒是氧化钛材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为钛丝网；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为10μm；其中形成氧化钛纳米棒的直径与其表面上的二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的厚度比例为20：
1。

[0175] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0176] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0177] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底置于0.15mol/L的三氯化钛盐酸水溶液中，向溶液中加入NaCl达饱和，在高压反应釜中加热使得溶液温度达到160℃，持续加热5小时。待反应釜内部温度降低到室温后，取出导电控制电极，用去离子水、无水乙醇进行彻底清洗，所制备的薄膜在120℃温度的真空烘箱中加热5小时；得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米棒阵列的微纳米分级结构网膜。

[0178] （3）将步骤(2)得到的生长有纳米棒阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-5mol/L的有机材料溶液中敏化24小时，所述的有机材料溶液为钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌材料；或

[0179] 将步骤(2)得到的生长有纳米棒阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-3mol/L的钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的溶液中敏化3小时；

[0180] 取出，用乙醇冲洗干净，干燥；在纳米棒阵列结构表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米棒阵列结构、有机材料层22，所述的纳米棒阵列结构和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0181] （4）在步骤（3）得到的有机材料层22上，通过磁控溅射的方法溅射疏水绝缘层3（选取材料为聚四氟乙烯的材料）；得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化钛纳米棒阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0182] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行NaClO4液体复印，步骤如下：

[0183] 选取NaClO4液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为聚四氟乙烯，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极12
上施加域值电压为40V，同时施加光强为100mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层
2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0184] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0185] 实施例9

[0186] 其他步骤同实施例1。

[0187] 所述的无机材料为氧化钛材料，有机材料为钌染料，疏水绝缘层材料选为聚四氟乙烯。

[0188] 所述的纳米管阵列结构材料层中的纳米管的深度为20μm，纳米管的直径为5μm，纳米管与纳米管之间的壁厚度为1μm；纳米管阵列结构材料层212的纳米管是氧化钛材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为钛丝网；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为150μm；其中形成氧化钛纳米管的直径与其表面上的二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的厚度比例为20：1。

[0189] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0190] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0191] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底作正极连接恒压直流电源，不锈钢片作负极，平均间距为1cm。然后将导电控制电极浸入到一种有机电解液(由0.25wt%氟化铵、2vol%纯净水、乙二醇组成)中进行阳极氧化，施加电压60V，反应5小时。然后在700℃退火，冷却至室温后，得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米管阵列的导电控制电极。

[0192] （3）将步骤(2)得到的生长有纳米管阵列的导电控制电极浸泡在10-5mol/L的有机材料溶液中敏化24小时，所述的有机材料溶液为钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌材料；或

[0193] 将步骤(2)得到的生长有纳米管阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-3mol/L的钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的溶液中敏化24小时；

[0194] 取出，用乙醇冲洗干净，干燥；在纳米管阵列结构表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米管阵列结构、有机材料层22，所述的纳米管阵列结构和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0195] （4）将步骤(3)得到的有机材料敏化的生长有纳米管阵列的导电控制电极放入疏水绝缘层材料气氛的干燥器中，施加负压，5分钟后取出，烘干，得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化钛纳米管阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。所述的施加负压是抽真空至5～150Pa。

[0196] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行酞菁磺酸钠液体复印，步骤如下：

[0197] 选取酞菁磺酸钠液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为FAS，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极1上2
施加域值电压为1V，同时施加光强为400mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0198] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0199] 实施例10

[0200] 其他步骤同实施例1。

[0201] 所述的无机材料为氧化钛材料，有机材料为钌染料，疏水绝缘层材料选为FAS。

[0202] 所述的纳米管阵列结构材料层中的纳米管的深度为500nm，纳米管的直径为20nm，纳米管与纳米管之间的壁厚度为200nm；纳米管阵列结构材料层的纳米管是氧化钛材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为钛丝网；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为10μm；其中形成氧化钛纳米管的直径与其表面上的二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的厚度比例为5：
1。

[0203] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0204] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0205] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底作正极连接恒压直流电源，不锈钢片作负极，平均间距为5cm。然后将导电控制电极浸入到一种有机电解液(由0.25wt%氟化铵、2vol%纯净水、乙二醇组成)中进行阳极氧化，施加电压30V，反应1小时。然后在300℃退火，冷却至室温后，得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米管阵列的导电控制电极。

[0206] （3）将步骤(2)得到的生长有纳米管阵列的导电控制电极浸泡在10-5mol/L的有机材料溶液中敏化24小时，所述的有机材料溶液为钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌材料；或

[0207] 将步骤(2)得到的生长有纳米管阵列的导电控制电极浸泡在10-3mol/L的钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的溶液中敏化3小时；

[0208] 取出，用乙醇冲洗干净，干燥；在纳米管阵列结构表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米管阵列结构、有机材料层22，所述的纳米管阵列结构和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0209] （4）将步骤(3)得到的有机材料敏化的生长有纳米管阵列的微纳米分级结构网膜放入疏水绝缘层材料气氛的干燥器中，施加负压，200分钟后取出，烘干，得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化钛纳米管阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0210] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行酞菁磺酸钠液体复印，步骤如下：

[0211] 选取酞菁磺酸钠液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为FAS，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极1上2
施加域值电压为40V，同时施加光强为100mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0212] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0213] 实施例11

[0214] 其他步骤同实施例1。

[0215] 所述的无机材料为氧化钛材料，有机材料为钌染料，疏水绝缘层材料选为FAS。

[0216] 所述的纳米孔阵列结构材料层中的纳米孔的深度为20μm，纳米孔的直径为1μm，纳米孔与纳米孔之间的壁厚度为2μm；纳米孔阵列结构材料层的纳米孔是氧化钛材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为钛丝网；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为150μm；其中形成氧化钛纳米孔的直径与其表面上的二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的厚度比例为20：
1。

[0217] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0218] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0219] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底分别作正负极连接恒压直流电源，平均间距为1cm。然后将导电控制电极浸入到一种有机电解液(由0.25wt%氟化铵、2vol%纯净水、乙二醇组成)中进行阳极氧化，施加电压60V，反应3小时。
然后在700℃退火，冷却至室温后，得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米孔阵列的导电控制电极。

[0220] （3）将步骤(2)得到的生长有纳米孔阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-5mol/L的有机材料溶液中敏化24小时，所述的有机材料溶液为钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌材料；或

[0221] 将步骤(2)得到的生长有纳米孔阵列的导电控制电极浸泡在10-3mol/L的钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的溶液中敏化24小时；

[0222] 取出，用乙醇冲洗干净，干燥；在纳米孔阵列结构表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米孔阵列结构、有机材料层22，所述的纳米孔阵列结构和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0223] （4）将步骤(3)得到的有机材料敏化的生长有纳米孔阵列的导电控制电极放入疏水绝缘层材料气氛的干燥器中，施加负压，5分钟后取出，烘干，得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化钛纳米孔阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0224] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行KCl液体复印，步骤如下：

[0225] 选取KCl液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为FAS，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极1上施加域2
值电压为1V，同时施加光强为400mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0226] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0227] 实施例12

[0228] 其他步骤同实施例1。

[0229] 所述的无机材料为氧化钛材料，有机材料为钌染料，疏水绝缘层材料选为FAS。

[0230] 所述的纳米孔阵列结构材料层中的纳米孔的深度为500nm，纳米孔的直径为20nm，纳米孔与纳米孔之间的壁厚度为20nm；纳米孔阵列结构材料层的纳米孔是氧化钛材料；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料为钛丝网；所述的具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料的微米结构孔径为10μm；其中形成氧化钛纳米孔的直径与其表面上的二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的厚度比例为5：1。

[0231] 所述的具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜是由以下方法制备得到的，具体包括以下几个步骤：

[0232] （1）将具有微米结构的孔状结构的织物网基底材料清洗干净并在80℃条件下烘烤1小时干燥；

[0233] （2）在步骤(1)清洗干净的具有微米结构的孔状结构的织物网基底分别作正负极连接恒压直流电源，平均间距为5cm。然后将导电控制电极浸入到一种有机电解液(由0.25wt%氟化铵、2vol%纯净水、乙二醇组成)中进行阳极氧化，施加电压30V，反应1小时。
然后在300℃退火，冷却至室温后，得到在具有微米结构的孔状结构的织物网基底上生长有纳米孔阵列的导电控制电极。

[0234] （3）将步骤(2)得到的生长有纳米孔阵列的导电控制电极浸泡在10-5mol/L的有机材料溶液中敏化24小时，所述的有机材料溶液为钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌材料；或

[0235] 将步骤(2)得到的生长有纳米孔阵列的微纳米分级结构网膜浸泡在10-3mol/L的钌染料二异硫氰酸根二（2,2'-联吡啶基-4,4'-二羧酸叔丁酯）合钌的溶液中敏化3小时；

[0236] 取出，用乙醇冲洗干净，干燥；在纳米孔阵列结构表面制备得到有机材料层22。此时在导电控制电极1的表面具有二层结构，分别为纳米孔阵列结构、有机材料层22，所述的纳米孔阵列结构和有机材料层22组成半导体纳米阵列结构光导层2。

[0237] （4）将步骤(3)得到的有机材料敏化的生长有纳米孔阵列的微纳米分级结构网膜放入疏水绝缘层材料气氛的干燥器中，施加负压，200分钟后取出，烘干，得到具有光电协同诱导各向异性浸润特性的氧化钛纳米孔阵列结构，同时得到具有光电协同驱动液体图案化渗透特性的微纳米分级结构网膜。

[0238] 利用具有上述半导体纳米阵列结构光导层2结构的光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件进行1-羟基-2-(H3COCHN-Pr-N=N)-8-乙酰氨基-3,6-萘二磺酸钠液体复印，步骤如下：

[0239] 选取1-羟基-2-(H3COCHN-Pr-N=N)-8-乙酰氨基-3,6-萘二磺酸钠液体为导电液体4，疏水绝缘层3材料为FAS，将导电液体4滴加到疏水绝缘层3表面上，如图1a所示。然后通过控制电路7的开关6，在导电控制电极1上施加域值电压为40V，同时施加光强为
2
100mW/cm、波长为200～900nm的“十”图案化光照，光路8从导电控制电极1的一侧向导电液体4的方向施加并照射，当光照射到疏水绝缘层3和导电液体4界面时，导电液体4仅在光照区域渗入所述半导体纳米阵列结构光导层2表面结构中(图1b所示)，图案化的导电液体4的浸润区域图案“十”将发生渗透(图1c所示)。

[0240] 若提前在基底下方放置一张亲水打印纸9，则图案化的导电液体会渗透复印到下一层的亲水打印纸9上。这样就成功获得了复印图案“十”(图1d所示)。

[0241] 用同样的方法也可以得到其它的复印图案。因此，光电协同诱导各向异性浸润的液体图案化渗透器件被证实，该液体复印图案相对于光照的区域偏差足以与当前使用的复印机或打印机比拟。

[0242] 本发明提供了一种在超疏水微纳米结构表面液体图案化渗透浸润的器件及制备方法和应用。结果表明，通过对表面纳米阵列结构和微米结构网膜孔径的设计可以实现对微小尺度液体的精确控制。因此，该工作有利于推动液体复印技术的应用。同时，这一工作也为新型的位置可控微纳流体器件如微反应器、芯片缩微实验室器件、微纳流体系统和微纳电子技术等提供理论依据和技术支持。