鑽石舞台

2. 提出了在正常環境條件下，通過微型噴嘴將多種材料進行分類和打印的可行性。

圖1描述了用於材料分類和打印的DEPQA平台系統。圖1a-c分別顯示了附帶移液器的QTF-AFM、四極負DEP阱及其整體結構，該裝置可以在沒有微流體裝置或水環境的情況下進行選擇性沉積。圖1d顯示了更詳細的結構。利用附帶移液器的QTF-AFM可以通過監測非常靈敏的AFM尖端的形變幅度和相位變化來實現納米到亞納米尺度的孔口和基板之間的距離控制。此外，QTF作為一種高靈敏度的力傳感器，可以測量微/納米級液體通道的機械性能。在光學顯微鏡的引導下，移液器的頂點位於間隙的中心，形成四極電極形狀，允許材料根據施加的DEP力沉積在不同的位置。圖1e顯示了具有微觀尖端孔徑移液器的SEM圖像。

為了實現對不同材料的精確分離和異質打印，需要對DEP的參數進行研究調整。圖2顯示了預設實驗參數的模擬結果。圖2a顯示了100 nm直徑二氧化硅納米粒子的 fCM頻率和實部的計算結果。接近3 MHz的fCM零點的頻率是臨界頻率，因此粒子被 臨界頻率以下的PDEP(正介電泳)和臨界頻率以上的NDEP(負介電泳)吸引。圖2c, d 顯示了實驗方案中PDEP力的陷阱能量與布朗運動能量的關係，方向如圖2b所示。最小點出現在①處的移液器的外邊緣(圖2b中的藍色箭頭)和圖2c中②處的基板上電極的邊緣(圖2b中的紅色箭頭)。基於x和z方向的結果，可以得出結論，PDEP力指向電極的邊緣，而NDEP力指向中心。

圖3b-e是實驗結果的SEM圖像。Au納米顆粒在圖3b中以圓形沉積，可以看作是對基板上電極邊緣和移液管圓形頂點的吸引力，也就是PDEP。圖3c中二氧化硅納米粒子的趨勢與Au情況相似。不同的濃度和表面活性劑導致兩種情況之間的差異。圖3d中的二氧化硅納米粒子聚集在移液管位置的中心，這表明粒子受到電極的排斥力，也就是NDEP。圖3e顯示了混合溶液的選擇性沉積結果。金納米顆粒(黃色箭頭)沉積在電極的兩側，即圖2c中的最大值點，二氧化硅納米顆粒(綠色圓圈)沉積在電極的中心。因此，作者通過預實驗確認了使用DEP進行選擇性沉積的可行性。這些SEM圖像顯示，圖3中的納米顆粒明顯受到DEP力的影響。

圖4顯示了選擇性沉積粒子的SERS效應應用。作者使用PDEP組合移液器/QTF-AFM進行粒子沉積，並檢測其SERS活性。首先在鍍金的基板上組裝一層4-硝基苯硫醇分子用於拉曼測量。4-硝基苯硫醇的拉曼信號(圖4b)僅在金納米粒子沉積區域的部位檢測到(圖4a)。此外，在圖4c中，拉曼強度與粒子數量的關係線性良好，這表明的金納米粒子顯著增強了SERS效應。由此可見使用DEPQA系統，可以有效地製作富集納米粒子的SERS平台，並在很小的區域內用溶液量控制SERS活性。圖4a顯示了富集的納米粒子就像溶劑乾燥過程中的咖啡環效應，在環狀邊緣聚集。