图案化的碳纳米管膜由于其优越的性能一直是研究的热点，并且已经被许多研究小组成功制备。但是，预先图案化的基底是获得这种规则图案的碳纳米管膜的必要条件。然后，碳纳米管会选择性地生长在有催化剂或无掩膜的区域，从而实现其图案化。到目前为止，在阵列碳纳米管膜上直接构筑三维规则图案还未见报道。

　　化学所有机固体院重点实验室功能界面材料研究组提出了一种全新的方法——水滴铺展法，成功地在阵列碳纳米管膜上构筑了三维立体的具有微米尺度的规则图形。该方法突破了常规，不需要对基底预先图案化，而是直接在阵列的碳纳米管膜上组装图案。在用化学气相沉积法（CVD）得到的阵列碳纳米管膜上，通过激光刻蚀制造空穴来达到控制碳纳米管膜的密度，并最终达到对图案的控制。研究表明，毛细管力和由此产生的静水膨胀力是此自组装过程的主要驱动力，不同密度的碳纳米管膜之间的压力差使碳纳米管倒伏。研究还发现，由碳纳米管构成的“墙”形成在相邻孔穴中心连线的中垂线的位置。根据此原则，成功制备了大面积的规则图形，比如，四边形，五边形，六边形，平行线。该方法还可推广应用到其他的一维有机/无机阵列纳米管/线的体系，对于构筑微器件有着重要的指导意义。本研究工作得到审稿人的高度评价，已于近日在国际权威的化学期刊Angew. Chem. Int. Ed. （9, 2004, 1146-1149）发表。

图1 在阵列碳纳米管膜上利用水滴铺展法自组装形成的规则图案

图2 一组水滴在碳纳米管膜表面铺展的动态照片

                                                            （有机固体院重点实验室供稿）