摘要：为了获得导电岛微电极系统中纳米线的介电组装特性,基于平面微电极对和导电岛微电极系统,进行了两种系统中纳米线操控的对比实验。


分别建立了平面微电极对和导电岛微电极系统的纳米线介电组装模型,探究了两种模型下的纳米线从初始位置到最终桥接上微间隙过程中的运动轨迹;分析了导电岛微电极系统中纳米线所受的介电泳力、交流电热流以及两者合作用的电动力学行为。导电岛微电极系统对纳米线有着较强的介电俘获作用,导电岛的加入能够让纳米线更好地俘获到微间隙;同时纳米线的介电组装会受到频率的影响,当频率达到翻转频率,在微间隙上方产生的微流体漩涡能够把远场区域纳米线输送到组装区,使得纳米线受到正介电泳力的作用而被组装至微间隙。

进一步的研究发现，这种频率依赖的介电组装特性为纳米线的精确定位提供了一种新的调控手段。通过精确调控交流电的频率，可以实现对纳米线运动轨迹的“开关”控制，即在特定频率下纳米线被有效地吸引至微间隙，而在其他频率下则保持静止或远离微间隙。这一发现不仅加深了我们对纳米线与微电极系统间相互作用机制的理解，也为纳米器件的制造提供了更高的灵活性和精确度。


此外，实验还观察到，在导电岛微电极系统中，纳米线的组装效率与导电岛的几何形状和分布密切相关。优化导电岛的设计，如调整其大小、形状和间距，可以进一步提升纳米线的俘获效率和组装速度。这一发现为设计更高效、更可靠的纳米线介电组装平台提供了理论依据和实践指导。

综上所述，导电岛微电极系统不仅展现了强大的介电俘获能力，还通过频率调控和导电岛设计的优化，为纳米线的精确组装开辟了新的途径。未来，这一技术有望在纳米电子学、纳米传感器和生物医学等领域发挥重要作用。