專利名稱：：具有金屬納米粒子涂層的微孔制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及涂覆金屬納米粒子的材料及其使用和制備方法。
背景技術(shù)：
：直徑約1-100納米(nm)的金屬納米粒子是用于諸如半導(dǎo)體技術(shù)、磁儲存、電子產(chǎn)品制造以及催化作用這類的應(yīng)用中的重要材料。金屬納米粒子己經(jīng)通過下述方法制造氣體蒸發(fā)法、流動氣流中的蒸發(fā)法、機(jī)械研磨法、濺射法、電子束蒸發(fā)法、化學(xué)還原法、熱蒸發(fā)法、二元金屬疊氮化物的電子束誘導(dǎo)霧化法、超聲自由射流中的金屬蒸汽的膨脹法、逆膠束法、激光燒蝕法、有機(jī)金屬化合物的激光誘導(dǎo)擊穿法、有機(jī)金屬化合物的裂解法、有機(jī)金屬化合物的微波等離子體分解法和其它的方法。已知金屬納米粒子具有獨(dú)特的光學(xué)性能。具體地說，金屬納米粒子具有突出的光學(xué)共振性。這種所謂的等離子體共振是由于在從金屬球到入射電磁場的傳導(dǎo)電子的并合耦合。這種共振可由吸收或散射決定，該吸收或散射隨著涉及入射電磁輻射的波長的納米粒子的半徑的不同而不同。與這種等離子體共振有關(guān)的是金屬納米粒子內(nèi)部強(qiáng)局部場的增強(qiáng)?？梢灾圃旄鞣N可能有用的裝置，以利用這些特定的光學(xué)性能。例如，已經(jīng)制造了基于表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)的濾光器或化學(xué)傳感器。發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種制品，該制品包含其上具有金屬納米粒子涂層的微孔材料。"金屬"是指單質(zhì)金屬及其化合物。微孔材料可以是薄膜、片材或纖維的形式，但是優(yōu)選是薄膜或片材的形式。涂層制品提供了一種便捷的存儲納米粒子和將該納米粒子轉(zhuǎn)移到另一種襯底例如玻璃、塑料和金屬中的方式。這些涂層襯底可用于多種依靠金屬納米粒子的光學(xué)性能、化學(xué)性能或磁性的裝置和技術(shù)中，這些裝置包括光學(xué)裝置，如透鏡、片材、纖維、棱鏡、濾光器和化學(xué)傳感器。本發(fā)明通過提供用于存儲和轉(zhuǎn)移納米粒子的穩(wěn)定制品來克服現(xiàn)有技術(shù)的局限。迄今為止，通過物理蒸氣沉積技術(shù)或通過將納米粒子的分散體/懸浮液涂覆到襯底上，納米粒子被直接沉積到襯底的表面上。物理蒸氣沉積設(shè)備不適于連續(xù)涂覆法。由于納米粒子易于聚集和從溶液中沉淀出來，因此納米粒子分散體通常是不穩(wěn)定的。使用分散體也包括使用溶劑和還原劑，并將分散體暴露于其中，這可能會污染納米粒子。有利的是，本方法也允許在從涂層微孔膜中轉(zhuǎn)移納米粒子時，控制襯底上的納米粒子的涂層密度(納米粒子數(shù)/平方厘米)。本發(fā)明的制品可用于制備涂覆納米粒子的襯底，其用于多種應(yīng)用，例如光交換裝置、光通信系統(tǒng)、紅外探測器、紅外掩蔽裝置、化學(xué)傳感器、被動式太陽輻射收集或偏轉(zhuǎn)裝置等。在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種制備涂覆納米粒子的微孔膜的方法，該方法包括如下步驟提供微孔材料、通過物理蒸氣沉積法將不連續(xù)的金屬納米粒子涂層沉積到微孔材料的表面上。該方法還可包括在沉積前或沉積后對涂覆納米粒子的制品進(jìn)行拉伸的步驟。在另一種實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種在襯底上的納米粒子涂層，包括提供襯底和涂覆納米粒子的微孔膜，使所述襯底和所述涂覆納米粒子的制品在足夠的壓力的條件下接觸，以將至少一部分所述納米粒子從所述涂覆納米粒子的制品中轉(zhuǎn)移至所述襯底的表面上。如本文所使用的，術(shù)語"微孔性的"指整個材料中在微觀尺寸(即，在顯微鏡下是可見的，但使用肉眼無法觀察到)的、連通或相互連接的孔或空隙中具有稀釋劑相和/或氣體，例如空氣。如本文所使用的，術(shù)語"熱塑性聚合物"僅指常規(guī)的結(jié)晶和非結(jié)晶聚合物，該聚合物在通常的熔融加工條件下是可熔融加工的。如本文所使用的，熱塑性聚合物中所使用的術(shù)語"結(jié)晶"包括至少部分結(jié)晶的聚合物。在熔融加工的熱塑性聚合物中的結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)是熟知的。如本文所使用的，熱塑性聚合物中所使用的術(shù)語"無定形"包括沒有實(shí)質(zhì)晶序的聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜和無規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯。如本文所使用的，術(shù)語"熔解溫度"指這樣的溫度，在該溫度下，以熱塑性聚合物和相容性液體共混物的形式存在的熱塑性聚合物熔化。如本文所使用的，術(shù)語"結(jié)晶溫度"指這樣的溫度，在該溫度下，以熱塑性聚合物和相容性液體熔融共混物的形式存在的熱塑性聚合物結(jié)晶。如本文所使用的，熱塑性聚合物中所使用的術(shù)語"平衡熔點(diǎn)"指在出版的文獻(xiàn)中找到的普遍認(rèn)同的熱塑性聚合物熔點(diǎn)溫度。從下面的發(fā)明詳述和權(quán)利要求書中將明白本發(fā)明的各種特征、實(shí)施方案和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的以上概述不是用來描述本公開的每個被說明的實(shí)施方案或每種實(shí)施方式。隨后的詳細(xì)說明將利用本文中所公開的原理更具體地例示了某些優(yōu)選實(shí)施方案。圖1是實(shí)施例2的吸收光譜。圖2是實(shí)施例3的吸收光譜。發(fā)明詳述本發(fā)明部分地涉及其上含有不連續(xù)的金屬納米粒子涂層的微孔膜。納米粒子涂層是通過物理蒸氣沉積法沉積不連續(xù)的金屬納米粒子層而形成的。如本文所使用的，"不連續(xù)的"指納米粒子涂層被設(shè)置為被未涂覆的區(qū)域所包圍的納米粒子的島或聚集體。大部分金屬納米粒子通常是單質(zhì)金屬納米粒子，盡管也預(yù)料到其它金屬性納米粒子，例如金屬氧化物納米粒子。本發(fā)明提高了在微孔材料上的金屬納米粒子涂層，納米粒子的平均數(shù)均粒徑在1至100納米的范圍內(nèi)，最優(yōu)選在1至50納米的范圍內(nèi)。涂層的平均厚度通常小于100納米，優(yōu)選小于10納米。納米粒子可基本上是球形的，但是在一些情況下是細(xì)長的，長寬比(長度與直徑之比)大于1.5:1(即基本上是橢圓形的)。任選地，微孔膜在沉積前或沉積后被拉伸(取向)。受到金屬納米粒子涂覆的微孔材料的特征可以是這樣的熱塑性聚合物結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有多個互連通道，以提供連通各孔的網(wǎng)絡(luò)。在微孔片材中，典型的孔或空隙的尺寸在100埃至4微米的范圍內(nèi)。通常，微孔熱塑性聚合物材料可通過下述步驟制備a)將熱塑性聚合物與增溶量的相容性液體(稀釋劑)在足夠高的溫度下熔融共混，以形成均勻的溶液；b)由所述溶液形成制品；c)將所述成形制品在一定速率下冷卻至足夠的溫度，以引發(fā)熱力學(xué)、非平衡相分離；d)進(jìn)一步冷卻所述制品，以固化所述熱塑性聚合物；以及e)任選地除去至少大部分所述相容性液體。任選地在熱塑性聚合物的固化(步驟d)后或除去相容性液體(步驟e)后對微孔膜進(jìn)行取向。所述熱力學(xué)、非平衡相分離可以是液液相分離或液固相分離。當(dāng)發(fā)生液液相分離時，網(wǎng)格(cells)包含被纖維狀、帶狀或半連續(xù)的聚合物邊界所包圍的空隙體積。在定向時，網(wǎng)格在定向方向上被拉伸。定向制品的網(wǎng)格通常是橢圓形的，主軸與短軸的長寬比大于1.0，并且主軸通常位于平行于制品表面的平面內(nèi)。當(dāng)發(fā)生液固相分離時，材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特征為熱塑性聚合物的多個間隔的、任意設(shè)置的、非均勻形狀的、等軸的熱塑性聚合物粒子，在整個所述材料中相鄰粒子彼此分離以給材料提供由互連微孔構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，并通過多個構(gòu)成熱塑性聚合物的原纖維彼此連接。在定向時原纖維的拉伸提供熱塑性聚合物粒子間的更大的間隔，增大了孔隙率。有用的熱塑性聚合物包括諸如聚酰胺、聚酰亞胺、聚氨酯、聚烯烴、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酮、聚脲、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯之類的烯烴類聚合物、縮聚物和氧化聚合物。代表性的烯烴類聚合物包括高密度和低密度聚乙烯、聚丙烯、含聚乙烯基的聚合物、含丁二烯的聚合物、含丙烯酸酯的聚合物(例如聚甲基丙烯酸甲酯)和含氟聚合物(聚偏二氟乙烯)。縮聚物包括聚酯(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺(例如尼龍6、尼龍11、尼龍13和尼龍66)、聚碳酸酯和聚砜。聚苯醚是可使用的氧化聚合物的代表。也可以使用熱塑性聚合物的共混物。合適的可結(jié)晶的聚合物的包括加聚物(例如聚烯烴)和縮聚物(例如聚酯和聚酰胺)。有用的聚烯烴優(yōu)選包括乙烯和丙烯的聚合物，但是也可以包括甲基戊烯、丁烯、1-辛烯和苯乙烯等的聚合物，以及兩種或多種這樣的烯烴的共聚物，該烯經(jīng)可以聚合以獲得結(jié)晶和無定形鏈段以及這種聚合物的立體定向修飾物的混合物，所述混合物例如，等規(guī)聚丙烯和無規(guī)立構(gòu)聚丙烯的混合物、等規(guī)聚苯乙烯和無規(guī)立構(gòu)聚丙烯的混合物。有用的聚酯包括聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚丁二酸己二酯和聚酯共聚物。有用的聚酰胺包括聚己二酰己二胺、聚癸二酰己二胺和聚己內(nèi)酰胺。這些聚合物被描述在例如美國專利No.4,247,498、4,539,256、4,726,989、4,867,881禾口4,849,311中。相容性液體(通常稱為稀釋劑)是這樣的材料該材料在被加熱至聚合物的熔解溫度以上的溫度時，能夠與熱塑性聚合物形成溶液，并且在冷卻時，該材料從聚合物中相分離。液體和聚合物的相容性可以通過將聚合物和液體加熱至形成透明、均勻的溶液來測定。如果在任何液體濃度下都不能形成聚合物和液體的溶液，那么該液體不適合與該聚合物一起使用。實(shí)際中，所使用的液體可包括在室溫下是固體、但是在聚合物的熔解溫度下是液體的化合物?？偟膩碚f，對于非極性聚合物而言，具有類似的室溫溶解度參數(shù)的非極性有機(jī)液體在溶液溫度下通常是有用的。類似地，極性有機(jī)液體通常和極性聚合物一起使用。當(dāng)使用聚合物的共混物時，有用的液體是對所使用的每一種聚合物而言都是相容性液體的那些液體。當(dāng)聚合物是嵌段共聚物時，例如苯乙烯-丁二烯共聚物，所選擇的液體必須是與每一種聚合物嵌段都相容的。只要所選擇的液體在聚合物的熔解溫度下，在液體共混物中是可溶的，并且所形成的溶液在冷卻時相分離，那么兩種或多種液體的共混物就可以用作相容性液體?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)可用作相容性液體的各種有機(jī)化合物包括脂肪酸類和芳香酸類；脂肪醇類、芳香醇類和環(huán)醇類；醛類；伯胺類和仲胺類；芳香胺類和乙氧基化胺類；二胺類；酰胺類；酯類和二酯類；醚類；酮類以及各種烴類和雜環(huán)類。當(dāng)所選擇的聚合物是聚丙烯時，例如礦物油的脂肪烴類、例如鄰苯二甲酸二丁酯的酯類、例如二芐醚的醚類可用作相容性液體。當(dāng)聚合物是高密度聚乙烯時，例如礦物油的脂肪烴類或例如甲壬酮的脂肪酮類或例如鄰苯二甲酸二辛酯的酯類可用作相容性液體。和低密度聚乙烯一起使用的相容性液體包括例如癸酸和油酸的脂肪酸類或例如癸醇的伯醇類。當(dāng)聚合物是聚偏二氟乙烯時，例如鄰苯二甲酸二丁酯的酯類可用作相容性液體。當(dāng)所選擇的聚合物是尼龍11時，例如碳酸丙二酯、碳酸乙二酯的酯類或環(huán)丁砜可用作相容性液體。當(dāng)所選擇的聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯時，有用的相容性液體包括1,4-丁二醇和月桂酸。和聚合物聚苯醚一起使用的相容性液體為例如牛油胺。用于所使用的稀釋劑-聚合物系統(tǒng)的選自預(yù)定的濃度范圍的實(shí)際的聚合物的濃度由功能考慮所限定。聚合物的濃度和分子量應(yīng)當(dāng)足夠以提供這樣的微孔結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在冷卻時形成，具有足夠的強(qiáng)度以用于進(jìn)一步加工步驟中的處理。聚合物的濃度應(yīng)當(dāng)使得液體-聚合物熔融溶液的粘度適合于用于制品成形的設(shè)備。通常，相對于相容性液體的濃度為20至90wt。/。，相容性液體中的聚合物的濃度為約10至80wt0/。。熱塑性聚合物和相容性液體的相對量隨著每個系統(tǒng)的不同而不同。可用于給定的系統(tǒng)的聚合物的濃度可以通過參照用于聚合物-液體系統(tǒng)的溫度-組成圖來測定，如Smolders、vanAartsen禾口Steenbergen,Kolloid-Z.u.Z.在polymere,243,14-20(1971)中所闡述的。微孔膜可以在至少一個方向上被取向，即被拉伸超出其彈性極限，以引入持久的設(shè)置或伸長，并且確保持久地開發(fā)或形成微孔。拉伸步驟通常包括雙軸拉伸成型品。拉伸步驟在成形品中提供超出該成型品初始面積約10%至大于1200%的面積增長。取向可以在除去相容性液體前或后進(jìn)行。這種結(jié)構(gòu)的定向有助于在不改變粒子均勻度和在聚合物相中的聚集度的情況下，控制孔徑并提高材料的孔隙率和機(jī)械性能。以可以另外進(jìn)行拉伸，以提高膜的強(qiáng)度和特性。這可以導(dǎo)致具有改善的抗撕裂性的膜。本發(fā)明的膜的取向處理可用作一種可變化地控制厚度的方法，并且可以制造相對薄的微孔膜。取向處理能夠沒有多少困難地制造薄膜。取向處理也增強(qiáng)了在許多微孔膜應(yīng)用中都是有益的膜的機(jī)械強(qiáng)度。隨著取向的增加，膜的厚度和抗流動性相稱地降低，機(jī)械強(qiáng)度和孔隙率相稱地提高，并且隨著對孔徑控制的增強(qiáng)，孔徑范圍也變大，使得通過選擇微孔膜經(jīng)歷的定向的量，可以獲得所需性能的優(yōu)良的平衡。在拉伸時，聚合物制品被拉開，持久地細(xì)化連接區(qū)域中的聚合物，進(jìn)而在涂覆的粒子間形成原纖維和孔，并且產(chǎn)生互相連接的微孔的網(wǎng)絡(luò)。這種持久的細(xì)化也使制品持久地不透明。如果稀釋劑沒有被除去，那么稀釋劑保持涂覆在所得多孔聚合物相的表面上，或者至少包圍在該表面周圍，并且具有基于稀釋劑和聚合物20至90wt。/。的濃度。至少可以部分地除去稀釋劑，以獲得所需的孔隙率并減少稀釋劑和納米粒子一起轉(zhuǎn)移至襯底中的稀釋劑的量。除去處理可以通過已知的方法完成，例如洗滌法、溶劑提取法、取代法、蒸發(fā)法或任何其它方便的方法。如果在拉伸前或在拉伸時進(jìn)行除去處理，所得膜是不透明的。如果在拉伸前或拉伸后進(jìn)行稀釋劑除去處理，所得膜保持為不透明的，并且較僅僅被拉伸處理的膜具有更多的孔。稀釋劑除去處理發(fā)生在納米粒子沉積之前，否則金屬納米粒子在稀釋劑除去過程中也被除去了。盡管在稀釋劑除去后，微孔膜包含至少5wt。/。的稀釋劑，但是在進(jìn)行稀釋劑除去時，微孔膜可能包含至少20wt7?；蛐∮?0wt。/。的稀釋劑。微孔片材可以被層疊、粘結(jié)或固定到各種其它材料(例如織造、編織或非織造織物、聚合物膜)或者類似或其它的微孔片材的一個或多個附加層上，以獲得例如所需的厚度、空隙梯度、加工性能和機(jī)械性能。附加層可以在沉積前或沉積后被固定。附加層被固定到相對于涂覆納米粒子的表面的主要表面、即非涂覆的表面上。層疊可以使用常規(guī)的方法進(jìn)行，這些方法例如粘合劑粘結(jié)法、點(diǎn)焊法或其它不會對納米粒子涂層產(chǎn)生不良影響的方法。有用的制備微孔膜的方法可以在下列參考資料中找到。美國專利No.4,247,498(Castro)公開了這種微孔聚合物，其特征在于相對均勻、三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有通過更小尺寸的孔連接的網(wǎng)格。微孔聚合物由熱塑性聚合物通過下述步驟制備加熱聚合物和相容性液體的共混物，以形成均勻的溶液；在非平衡熱力學(xué)條件下冷卻溶液，以開始液液相分離；以及繼續(xù)冷卻，直到共混物獲得充足的加工強(qiáng)度為止。美國專利No.4,539,256(Shipman)公幵了這樣一種微孔片材，其特征在于多種熱塑性聚合物的任意間隔、分散、等軸、非均勻的顆粒，相鄰的熱塑性粒子通過多個熱塑性聚合物的原纖維彼此連接。所述片材通過下述步驟制備將可結(jié)晶的熱塑性聚合物和這樣一種化合物熔融共混，該化合物在聚合物的熔解溫度下與熱塑性聚合物是可混溶的，但在或小于聚合物的結(jié)晶溫度下冷卻時相分離；形成熔融共混物的成形品；將成形品冷卻至這樣的溫度，在該溫度下所述聚合物結(jié)晶，以引起熱塑性聚合物和化合物之間發(fā)生相分離。美國專利No.4,726,989(Mrozinski)公開了加入成核劑的微孔材料，該微孔材料通過下述步驟制備將可結(jié)晶的熱塑性聚合物和能夠誘導(dǎo)熱塑性聚合物隨后進(jìn)行結(jié)晶的成核劑以及這樣一種化合物熔融共混，該化合物在聚合物的熔解溫度下與熱塑性聚合物是可混溶的，但在或小于聚合物的結(jié)晶溫度下冷卻時相分離；形成熔融共混物的成形品；將成形品冷卻至這樣的溫度，在該溫度下成核劑誘導(dǎo)熱塑性聚合物結(jié)晶，以便引起熱塑性聚合物和化合物之間發(fā)生相分離。美國專利No.4,867,881(Kinzer等人)描述了這樣一種微孔制品，該微孔制品包括通過液液相分離而形成的熱塑性聚合物結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有多個網(wǎng)格，所述網(wǎng)格與相鄰網(wǎng)格通過通道互連，以提供連通各孔的網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)格具有多個被纖維狀、帶狀或半連續(xù)的邊界所包圍的空隙體積，并且是橢圓形的，所述結(jié)構(gòu)至少在一個方向上被取向。納米粒子涂層通過產(chǎn)生納米粒子的物理蒸氣沉積法制備。金屬在減壓下被加熱，直到發(fā)生蒸發(fā)為止。任選地，金屬在存在氣流的情況下進(jìn)行蒸發(fā)，其中盡管可以使用任何不與金屬發(fā)生反應(yīng)的氣體，但是氣體優(yōu)選是惰性的(非反應(yīng)性的)。納米粒子被轉(zhuǎn)移或指引到微孔材料上(任選地通過氣流)，通過將金屬蒸汽碰撞到微孔材料上而被沉積，其中發(fā)生成核和納米粒子的生長。通常在沒有氣流的情況下，物理蒸氣沉積法產(chǎn)生金屬蒸汽，該蒸汽直接在微孔材料的表面上成核。在存在氣體的情況下，金屬蒸汽在氣流中經(jīng)歷一定程度地均勻成核，以產(chǎn)生沉積到微孔材料的表面上的納米粒子。涂層可以通過這樣的方法制備，該方法包括以下步驟a)任選地在存在非反應(yīng)性氣流的情況下蒸發(fā)金屬，以提供金屬蒸汽；b)任選地提供能夠與所述金屬蒸汽(或在所述金屬蒸汽中形成的金屬納米粒子)反應(yīng)的第二反應(yīng)性氣體，并且使所述反應(yīng)性氣體與所述金屬蒸汽(或金屬納米粒子)反應(yīng)，以將所述金屬蒸汽(或金屬納米粒子)轉(zhuǎn)化為金屬氧化物納米粒子，以及C)將所述金屬蒸汽碰撞到所述微孔材料上，其中發(fā)生納米粒子的成核和生長，以在所述微孔材料上提供納米粒子涂層?？梢允褂帽绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的多種物理蒸氣沉積法中的一種方法獲得將金屬納米粒子沉積到微孔材料的表面上。這種方法包括蒸汽沉積法、陰極濺射法、熱解法、離子鍍法、電子束沉積法等。考慮到可獲得的結(jié)構(gòu)和厚度的均勻性，通常優(yōu)選蒸汽沉積法和陰極濺射法。參照VacuumDepositionofThinFilms,L.Holland,1970,ChapmanandHall,London,英格蘭，其中涉及許多可利用的提供金屬蒸汽和蒸汽涂覆技術(shù)的方法。如果需要，納米粒子層可以通過掩模被圖案涂覆(patterncoated)，使得金屬納米粒子的表面可以是圖案化的。納米粒子涂層的平均厚度可以在沉積過程中使用市售的石英晶體微量天平來測定。在沉積后，許多化學(xué)測定結(jié)果可用于表征任何的特定區(qū)域中的金屬的量。粒徑(通過納米粒子的聚集而形成)通常使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的光散射法來測定。一次顆粒的直徑通常使用透射電子顯微鏡或原子力顯微鏡來測定。物理蒸氣沉積(PVD)法包括通常通過在真空條件下蒸發(fā)或濺射來沉積原子。PVD法可通過下述步驟來表征(1)使用電阻加熱法、感應(yīng)加熱法、電子束加熱法、激光束燒蝕法、直流等離子體產(chǎn)生法、射頻等離子體產(chǎn)生法、分子束外延法或類似的方法產(chǎn)生金屬蒸汽；(2)通過分子流、粘性流、等離子體氣體傳輸?shù)确绞綄⒔饘僬羝麖脑陷斔偷揭r底上；以及(3)在熱塑性聚合物膜上進(jìn)行納米粒子的生長，其中發(fā)生納米粒子的成核和生長。使用PVD法盡管通常熱塑性聚合物膜的溫度低于聚合物的變形溫度，但是可以用各種襯底溫度來控制沉積的材料的結(jié)晶和生長方式。為了避免薄膜襯底在沉積過程中變形或熔融，微孔材料通常被維持在等于或低于聚合物的熱變形溫度的溫度下。微孔材料的完整性通過下述步驟來維持控制沉積速率，使得納米粒子的溫度，或者納米粒子在沉積時釋放的熱量(冷凝熱)不導(dǎo)致薄膜熱變形。通常，微孔材料的溫度維持在沉積室的環(huán)境條件下，不需要對薄膜進(jìn)行特別的冷卻。在優(yōu)選實(shí)施方案中，納米粒子涂料通過電子束蒸發(fā)法被施加到微孔材料上。該方法基于高能電子束轟擊到待沉積的金屬上所產(chǎn)生的熱量。電子束通過電子槍產(chǎn)生，所述電子槍使用通過白熱燈絲(陰極)所產(chǎn)生的電子的熱電離子發(fā)射。發(fā)射的電子通過高電壓差(數(shù)千伏)向陽極加速。坩鍋(包含源金屬)本身或鄰近的穿孔盤可以用作陽極。經(jīng)常施加磁場，以彎曲電子軌跡，使電子槍置于蒸發(fā)線以下。由于電子可以被聚集，因此可能在金屬材料上獲得非常局部的加熱，以進(jìn)行具有高密度的蒸發(fā)能力(數(shù)千瓦)的蒸發(fā)。該方法允許將蒸發(fā)速率控制在較低的值到非常高的值。冷卻坩鍋避免了來自加熱和脫氣中的污染問題。當(dāng)使用電場驅(qū)動的氣體離子轟擊目標(biāo)(通常是陰極)時，通過濺射的物理蒸氣沉積到部分真空(對于二極管系統(tǒng)而言，介于13.3至1.33Pa之間，對于磁控管系統(tǒng)而言，介于1.3至0.13Pa之間)的條件下完成。濺射氣體通常是稀有氣體例如氬氣，但是濺射氣體可以包括可以引入沉積的薄膜中的反應(yīng)性元素，例如沉積氮化物、氧化物和碳化物。當(dāng)濺射氣體是離子化時，產(chǎn)生輝光放電或等離子體。離子氣體通過電場或電磁場向目標(biāo)加速。通過動量傳遞，目標(biāo)中的原子被發(fā)射出來，并穿過真空室被沉積到襯底(熱塑性聚合物膜)上。在另一種實(shí)施方案中，納米粒子涂料通過濺射鍍法被施加到微孔材料上。濺射裝置通常由三源磁控管濺射系統(tǒng)組成，這些系統(tǒng)排列在含有直徑為38厘米(15英寸)的旋轉(zhuǎn)鼓的圓柱形室的外圓周上。襯底裝在轉(zhuǎn)鼓上，并以1至8rpm的速度順序地旋轉(zhuǎn)通過濺射源前面的位置。濺射源被適當(dāng)遮蔽起來，這樣樣品不會在同一時間被任兩個濺射流所涂覆。材料沉積的速率和襯底在目標(biāo)前旋轉(zhuǎn)的速度決定了包含最終催化劑顆粒的各單層厚度。任何能抽足夠真空的真空泵均可采用。一種這樣的真空泵是VarianAV8低溫泵(VarianAssociates,Lexington,Mass)，它可以和Alactel2012A回轉(zhuǎn)葉片式初級泵(AlactelVaccumProducts,Hingham，Mass)結(jié)合使用。低溫泵可以通過碟形閥與濺射室部分隔離。在沉積期間，壓力維持在0.28帕(2.1毫托)，濺射氣流速度由MKS流量控制器(MKSInstrumentsInc.,Andover，Mass)控制。任何惰性或反應(yīng)性的濺射氣體均可采用。優(yōu)選使用氬氣或氬氣和氧氣的混合氣體。通過改變氬氣/氧氣流量比就可以控制氧的化學(xué)計量。任何合適的目標(biāo)和功率源均可采用。在一種實(shí)施方案中，AdvancedEnergyMDX500電源(AdvancedEngergyIndustries,Inc.,FortCollins,Colo)以電源的恒功率的模式使用?？捎糜谖锢碚魵獬练e步驟中的有用的金屬包括例如Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Y、La、Ac、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、In、Tl、Sn、Pb、混合物、氧化物以及這些金屬的合金甚至鑭系元素和錒系元素。如果需要，金屬可以順序地或同時地被沉積。特別有用的金屬是金、鋁、銅、鐵、鉑、鈀、銥、銠、鋨、釕、鈦、鈷、釩、鎂、銀、鋅和鎘、銦、鑭、銦錫氧化物(ITO)和銻錫氧化(ATO)、銻銦錫氧化物(AITO)、錫、硼、六硼化鑭、稀土金屬及其混合物與合金、以及這些金屬的混合物與合金。最優(yōu)選的是貴金屬。其它的金屬對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。本方法可以包括正如金或銀一樣的單質(zhì)金屬本身的蒸發(fā)，或者可以包括前體形式的蒸發(fā)，在與聚合物膜接觸之前，在轉(zhuǎn)移階段中產(chǎn)生實(shí)際的單質(zhì)金屬。一個例子是使用氬氣作為非反應(yīng)性氣體蒸發(fā)金屬銀，隨后將銀納米粒子暴露于反應(yīng)性氧氣環(huán)境中，進(jìn)而在與聚合物膜接觸之前形成涂覆超細(xì)氧化銀的納米粒子(粒子核心是銀)。由于反應(yīng)性氣體是在形成納米粒子后引入到距離蒸發(fā)源較遠(yuǎn)的位點(diǎn)上，因此，最終的納米粒子由中心的芯和外面的殼構(gòu)成，其中中心的芯可以是金屬，并且其中外面的殼可以包含通過反應(yīng)性氣體和金屬納米粒子反應(yīng)而形成的層。在使用的場合下，惰性氣體通常選自He、Ne、Ar、Xe和N2。也可以使用兩種或多種非反應(yīng)性氣體的混合物。當(dāng)需要對金屬進(jìn)行改性時，反應(yīng)性氣體通過入氣口引入，所述入氣口位于這樣的位置，使得反應(yīng)性氣體在坩鍋中與體材料的反應(yīng)最小化，并使反應(yīng)性氣體和夾帶在氣流中的粒子充分混合，進(jìn)而發(fā)生與粒子的反應(yīng)。反應(yīng)性和非反應(yīng)性氣體通常都處于室溫下，但是根據(jù)需要，溫度可以升高或降低。術(shù)語"反應(yīng)性"包括1)使用02、NO、N02、C02、CO、AsH3、H2S、H2Se、NH3、三甲基氯硅烷、甲胺、環(huán)氧乙烷、水、HF、HC1或S02或其組合直接與粒子反應(yīng)，例如在粒子為金屬的情況下反應(yīng)，以形成相應(yīng)的氧化物或其它化合物；或2)吸附，其中在與分散介質(zhì)接觸之前，將揮發(fā)性物質(zhì)加入氣體中，但是該物質(zhì)在常規(guī)條件(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和25°C)下不是液體，并且該物質(zhì)與分散介質(zhì)不相溶，否則該物質(zhì)發(fā)揮作用，使納米粒子的表面免于與分散介質(zhì)或分散介質(zhì)中的添加劑接觸。通常可以被吸附的物質(zhì)包括聚合物，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚苯乙烯。一種有用的涂覆納米粒子的裝置，該裝置包括a)連接收集容器的爐，所述爐包括加熱構(gòu)件(例如電阻加熱構(gòu)件、感應(yīng)加熱構(gòu)件、電子束加熱構(gòu)件、紅外加熱構(gòu)件、激光加熱構(gòu)件和等離子流加熱構(gòu)件)，并適于包括至少第一和可任選的第二入氣管，所述第二入氣管位于所述第一入氣管的下游；以及用于抽空所述爐的構(gòu)件(例如，諸如旋轉(zhuǎn)式油泵、油擴(kuò)散泵、活塞泵、RootsTM鼓風(fēng)機(jī)、渦輪分子泵之類的泵)和收集容器，所述收集容器包含分散介質(zhì)；b)用于將金屬加入所述爐及其抽出物中的構(gòu)件(例如陶瓷或金屬坩鍋或厚板，其可以預(yù)載金屬，或者在操作裝置過程中連續(xù)或分批加料、或者電極可以是所述構(gòu)件)；c)任選地通過所述第一入氣管將第一、非反應(yīng)性氣體流加入所述爐中的構(gòu)件(例如，微計量閥、電子流量控制器或氣體分流管)；d)用于將所述金屬納米粒子蒸發(fā)到所述第一氣流中的構(gòu)件(例如通過電子束法、紅外法、激光法、感應(yīng)法、電阻法或等離子流法輸入能量)；e)使所述蒸發(fā)的金屬納米粒子在所述第一氣流中冷凝(例如降低溫度、提高壓力、改變所述非反應(yīng)性氣體的化學(xué)性質(zhì)、控制所述轉(zhuǎn)移管的長度、控制氣流速率或其組合)，以在所述第一氣流中產(chǎn)生分散的納米粒子的構(gòu)件；f)任選地，通過所述第二入氣管將第二反應(yīng)性氣流加入所述爐中，以允許與所述金屬納米粒子發(fā)生反應(yīng)的構(gòu)件(例如微計量閥、電子流量控制器或氣體分流管)；g)用于將所述納米粒子碰撞到所述熱塑性微孔材料的表面上的構(gòu)件。其它可以預(yù)料到的提供本發(fā)明的分散體的反應(yīng)器的設(shè)計，包括旋轉(zhuǎn)式金屬原子反應(yīng)器，例如在MetalVapourSynthesisinOrganometallicChemistry,J.R.Blackborow禾口D.Young，Springer-Verlag(紐約),1979中所述的；和旋轉(zhuǎn)盤組件，例如在Jpn.J.Appl.Phys.,13,749(1974)中所述的。兩種類型的反應(yīng)器都可以用于產(chǎn)生有機(jī)顏料的分散體。除了電阻加熱以外，其它加熱顏料或顏料前體的方式也是可以預(yù)料的。這些方式包括激光加熱、感應(yīng)加熱、等離子體流加熱、等離子體弧放電加熱和其它本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的方式。熱塑性微孔材料可以在金屬納米粒子的沉積前或沉積后被拉伸，但優(yōu)選在沉積前被拉伸。選擇拉伸條件，使得膜和納米粒子涂層的完整性得以維持。因此，當(dāng)在加工方向和/或轉(zhuǎn)移方向上進(jìn)行拉伸時，選擇溫度使得基本上避免膜的撕裂、畸變和碎裂。如果溫度太低或者拉伸比過高，膜可能易于撕裂或甚至災(zāi)難性的破壞。優(yōu)選拉伸溫度高于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。這種溫度條件使膜在不損害膜的完整性的條件下在X和Y方向上進(jìn)行拉伸。聚合物膜可沿著一個主軸(單軸的)被拉伸，還可以沿著兩個主軸(雙軸的)被拉伸。拉伸可以依次進(jìn)行或同時進(jìn)行。拉伸的程度通常由拉伸比，即最終面積與初始面積的比例，來限定。延伸可通過聯(lián)合使用本發(fā)明的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，包括壓延步驟和長度拉伸步驟。通常，總拉伸比為至少1.1X，優(yōu)選至少5X。當(dāng)拉伸時，也可以允許芯聚合物體通過交叉拉伸方向的自然縮減(等于拉伸比的平方根)以交叉拉伸(cross-stretch)方向在尺寸上松弛，或者也可以限制芯聚合物體(即在交叉拉伸尺寸上基本無變化)。將微孔膜在加工方向，如采用長度取向器，和在寬度方向使用拉幅機(jī)，或在對角線角下拉伸。如果需要，可以對微孔膜進(jìn)行退火，優(yōu)選在拉伸后在足夠高的溫度下進(jìn)行，以減輕壓力，但是不要時間過長或者在過高的溫度下以致于產(chǎn)生膜或涂層產(chǎn)物的降解。合適的退火溫度隨著所使用的聚合物的類型不同而不同。優(yōu)選在退火步驟中不對膜施加壓力。通常待退火的膜被置于非粘性的支持體上，在支持體周圍流通熱空氣，或在支持體上放置輻射加熱器。如果需要，涂覆納米粒子的制品還可包含保護(hù)層，以將納米粒子從環(huán)境效應(yīng)和機(jī)械應(yīng)力中隔離。所需的是保護(hù)層可釋放地固定到微孔材料的涂覆表面上，使得其可以被除去，并且納米粒子轉(zhuǎn)移到襯底表面上。附加層可以與金屬納米粒子層和熱塑性膜層的暴露的表面(即未涂覆的區(qū)域)接觸。該層保護(hù)納米粒子層免于磨損或氧化，以及賦予耐化學(xué)性。另外，涂層微孔膜的未涂覆表面可以具有粘結(jié)、層疊、固定或另外粘附到微孔膜的未涂覆的主要表面上的支持層?？梢栽诔练e之前將支持層共擠出到微孔層的表面上，或者可以使用合適的壓敏或非壓敏粘合劑將支持層涂覆、粘結(jié)或?qū)盈B到微孔層的未涂覆的表面上。支持層優(yōu)選由熱塑性聚合物制成，所述熱塑性聚合物可以與構(gòu)建熱塑性聚合物膜層中使用的熱塑性聚合物相同或不同。其它合適的涂層包括但不限于硬涂層、粘合劑層、抗靜電層、粘合促進(jìn)底漆、UV穩(wěn)定涂層、減磨層等。在將不連續(xù)的納米粒子涂層沉積后，大部分金屬納米粒子部分固定在微孔膜的主要表面上，并且當(dāng)垂直于主要表面觀察時暴露出來。由于物理蒸氣沉積法是"視線"法，可以在主要表面下的微孔內(nèi)發(fā)現(xiàn)少量(小于50%)的納米粒子，但是立即與氣氛連通。不希望束縛于理論，據(jù)信金屬納米粒子通過涂覆表面的剩余稀釋劑固定到微孔聚合物上。但是一些納米粒子可以通過潛在的沉積熱引起的聚合物原纖維的部分熔融而直接固定聚合物表面上。不管采取什么方式將納米粒子固定到微孔膜上，連接要足夠弱，以允許壓力轉(zhuǎn)移到襯底上。本發(fā)明也提供了一種制品和一種通過下述步驟將納米粒子涂層沉積到襯底上的方法使涂覆納米粒子的微孔表面與合適的襯底在足夠高的壓力的條件下接觸，以以至少部分的轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移。為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移，，僅僅輕微的壓力(<1磅/平方英寸)就足夠了，盡管可以使用更高的壓力。"部分轉(zhuǎn)移"指至少10%的納米粒子從微孔膜轉(zhuǎn)移至所希望的襯底中。優(yōu)選轉(zhuǎn)移至少50%的納米粒子。不希望束縛于理論，據(jù)信殘余稀釋劑通過提供液體載體來幫助納米粒子的轉(zhuǎn)移。當(dāng)施加壓力時，推動一些稀釋劑(具有分散在其中的納米粒子)從微孔膜到達(dá)襯底的表面上。轉(zhuǎn)移可通過手或手指加壓來完成，但是也可以使用工具，例如滾筒、觸針、印?；驂簷C(jī)。如果需要，納米粒子可以以預(yù)選圖案轉(zhuǎn)移，由此使設(shè)置為所需圖案的樣板、掩模或印模與涂覆納米粒子的制品或襯底接觸，并施加壓力。轉(zhuǎn)移可以通過瞬間施壓實(shí)現(xiàn)，或者持續(xù)施壓(如使用壓機(jī))數(shù)分鐘來實(shí)現(xiàn)。盡管不需要加熱，但是在一些應(yīng)用中，可以在加壓的同時加熱以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移。襯底可由任何合適的材料制成，并且根據(jù)具體的最終用途，可以選自各種薄膜、片材、晶片和其它表面。有用的襯底包括無機(jī)襯底，例如金屬、玻璃、陶瓷、硅和ITO;和有機(jī)襯底，包括熱塑性和熱固性聚合物，例如聚烯烴、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酯、聚芳酯、聚酰亞胺和聚合物多層膜；以及有機(jī)/無機(jī)復(fù)合多層膜。還可以使用撓性玻璃巻或玻璃片。對于多種光學(xué)應(yīng)用而言，襯底材料需要是透明的，或也可以對可見是光不透明的，例如為不銹鋼、單晶硅、多晶硅等。襯底任選地使用底漆(例如硅垸偶聯(lián)劑)進(jìn)行預(yù)處理，以增強(qiáng)納米粒子的粘附?？咕破房赏ㄟ^將銀、氧化銀(或其它含銀化合物)納米粒子轉(zhuǎn)移到織造或非織造織物或聚合物織物或聚合物薄膜襯底上來制備。在一些應(yīng)用中，可能需要將抗菌納米粒子直接轉(zhuǎn)移到皮膚上，例如傷口或切口位置處。有利的是，本方法也允許在從涂覆的微孔膜中轉(zhuǎn)移納米粒子時，控制襯底上納米粒子的涂層密度。根據(jù)需要，微孔制品可以被拉伸(通過取向)或被收縮(通過對取向的微孔制品施加熱)。當(dāng)制品被收縮時，粒子間的距離縮小，因此賦予轉(zhuǎn)移后的襯底更大的涂層密度。相反，當(dāng)涂覆的微孔膜被拉伸時，粒子間的距離增大，并賦予了降低的涂層密度。本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)光學(xué)元件的方法，該方法包括將涂覆納米粒子的微孔膜在一定的壓力下與合適的襯底接觸足夠的時間，以將一部分納米粒子從所述微孔膜轉(zhuǎn)移到所述襯底。這種光學(xué)元件優(yōu)選顯示表面等離子體共振(SPR)，所述表面等離子體共振是在金屬納米粒子和電介質(zhì)的界面處振蕩自由電荷的共振激發(fā)。當(dāng)產(chǎn)生并收集SPR譜時，這些SPR譜可用于測定涉及兩種或多種分子間的相互作用的特異性、動力學(xué)、親和勢和濃度，其中一種分子貼合在固態(tài)敏感表面上。反應(yīng)動力學(xué)對應(yīng)于與分析物和所連接的探測分子相互作用的締合速率和解離速率。親和勢指分析物連接到探測分子的強(qiáng)度。特異性指分子連接到探測分子上以排除其它分子的傾向。SPR譜己被用于包括多種類型的分子的研究中，所述多種類型的分子包括蛋白質(zhì)、多肽、核酸、碳水化合物、脂類以及低分子量物質(zhì)(例如激素和藥物)。盡管轉(zhuǎn)移的金屬納米粒子通常是不導(dǎo)電的，但是本發(fā)明也可用于產(chǎn)生導(dǎo)電線路，例如在電子電路中。該方法包括將預(yù)選圖案形式的納米粒子轉(zhuǎn)移至可收縮的聚合物膜的表面上。然后將具有金屬納米粒子圖案化涂層的可收縮的膜加熱至實(shí)現(xiàn)膜的收縮，使得粒子間的距離縮短，涂層變成導(dǎo)電的。合適的可收縮的膜和產(chǎn)生收縮的方式的參考資料可以在受讓人的共同待決申請U.S.S.N.10/739,8071中找到。實(shí)施例這些例子僅僅為說明性的目的，不意味著限制所附權(quán)利要求的范圍。實(shí)施例中和說明書其余部分的所有的份數(shù)、百分比、比值等除非另外注明，都基于重量。除非另作說明，使用的溶劑及其他試劑得自AldrichChemicalCompany,Milwaukee,WI。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>實(shí)施例1:將銀納米粒子電子束蒸發(fā)到微孔膜上，以產(chǎn)生40埃的涂層。由于多孔結(jié)構(gòu)引起的光散射，因此微孔膜具有白色、不透明的外觀，但是所得涂層膜具有銀膠態(tài)納米粒子的微黃色特征。使用膠紙帶將涂覆銀的、雙軸取向的膜連接到金屬板上，然后以3.0米/分鐘(10英尺/分鐘)的速度穿過UV輻射源(裝有H燈的FusionUVProcessor型DRS-120,得自FusionUVSystemsInc.;Gaithersburg,MD)。由于吸收能量，這種暴露引起孔倒塌，并且在暴露中膜變?yōu)榘胪该鞯某壬?。使用UV-Vis分光光度計，在波長范圍190至820納米處，取樣間隔為2納米，積分時間為0.5秒，波程長度為l厘米的條件下，分析膜。數(shù)據(jù)通過845XUV-VisSystemI軟件(HewlettPackard)處理。半透明的區(qū)域表現(xiàn)出最大值在425nm處的吸收。實(shí)施例2.-如實(shí)施例l中所述，制備涂覆銀的微孔膜的樣品。使用帶有約13X13厘米(5X5英寸)壓盤的手壓機(jī)將銀納米粒子轉(zhuǎn)移至載玻片(CarverHandPressModelC，由FredCarverInc.;Wabash,IN制造)上。在膜的上部使用厚度為51微米的Teflon片材，以避免載玻片的破損。接觸面約3平方英寸，壓機(jī)上記錄的壓力為15,000psi。在轉(zhuǎn)移后玻璃上出現(xiàn)微黃色的色彩，表明已經(jīng)發(fā)生納米粒子的轉(zhuǎn)移。使用UV-Vis分光光度計，在波長范圍190至820納米處，取樣間隔為2納米，積分時間為0.5秒，波程長度為1厘米的條件下，分析涂覆納米粒子的載玻片。數(shù)據(jù)通過845XUV-VisSystemI軟件(HewlettPackard)處理。如圖l所示等離子峰集中在約450nm處。制備一系列涂覆納米粒子的載玻片。將這些載玻片層疊，并使用上述UV-Vis分光光度計分析。隨著在疊層中載玻片數(shù)目的增多，等離子峰的強(qiáng)度以加合的方式增加，但是峰的位置沒有發(fā)生移動。實(shí)施例3:使用ITO載玻片，按照實(shí)施例2中所述進(jìn)行類似的轉(zhuǎn)移處理。使用UV-Vis分光光度計，在波程長度范圍190至820納米處，取樣間隔為2納米，積分時間為0.5秒，程長為l厘米的條件下，分析涂覆納米粒子的載玻片。數(shù)據(jù)通過845XUV-VisSystemI軟件(HewlettPackard)處理。首先表明，等離子峰被導(dǎo)電表面掩蓋，但是在除去ITO表面的背景后，如圖2所示在452nm處觀察到等離子峰。實(shí)施例4:使用實(shí)施例2和3中類似的方法，將銀納米粒子轉(zhuǎn)移到撓性聚合物材料上。按照實(shí)施例1中所述，制備涂覆銀的微孔膜的樣品。將一條PTFE5490膠帶粘合劑側(cè)朝下放置在涂覆銀的微孔膜上。當(dāng)剝離膠帶時，一些銀納米粒子轉(zhuǎn)移到膠帶的粘合劑層上。使用UV-Vis分光光度計，在波長范圍190至820納米處，取樣間隔為2納米，積分時間為0.5秒，波程長度為1厘米的條件下，分析涂覆納米粒子的膠帶表面。數(shù)據(jù)通過845XUV-VisSystemI軟件(HewlettPackard)處理。在除去PTFE表面的背景時，在452nm處觀察到等離子峰。膠帶樣品在兩個方向上變形使等離子體共振峰最大值移動到520nm處。實(shí)施例5:使用實(shí)施例4中類似的方法，將銀納米粒子轉(zhuǎn)移到撓性聚合物材料上。按照實(shí)施例1中所述，制備涂覆銀的微孔膜的樣品。如實(shí)施例4中所述，將銀納米粒子轉(zhuǎn)移到聚乙烯膜上。使用UV-Vis分光光度計，在波長范圍190至820納米處，取樣間隔為2納米，積分時間為0.5秒，波程長度為1厘米的條件下，分析涂覆納米粒子的膜表面。數(shù)據(jù)通過845XUV-VisSystemI軟件(HewlettPackard)處理。在440nm處觀察到等離子峰。實(shí)施例6:按照實(shí)施例1中所述，制備涂覆銀的微孔膜的樣品。如實(shí)施例4中所述，將銀納米粒子轉(zhuǎn)移到PET膜上。使用UV-Vw分光光度計，在波長范圍190至820納米處，取樣間隔為2納米，積分時間為0.5秒，波程長度為1厘米的條件下，分析涂覆納米粒子的膜表面。數(shù)據(jù)通過845XUV-VisSystemI軟件(HewlettPackard)處理。在450nm處觀察到等離子峰。實(shí)施例7-9:按照實(shí)施例1中所述，制備涂覆銀的微孔膜的樣品。如實(shí)施例4中所述，將銀納米粒子轉(zhuǎn)移到MMOP膜上(實(shí)施例7)、TEMOP膜上(實(shí)施例8)或MOP膜上(實(shí)施例9)。使用UV-Vis分光光度計，在波長范圍190至820納米處，取樣間隔為2納米，積分時間為0.5秒，波程長度為1厘米的條件下，分析涂覆納米粒子的膜表面。數(shù)據(jù)通過845XUV-VisSystemI軟件(HewlettPackard)處理。對于實(shí)施例7(MMOP膜)，在445nm處觀察到主等離子峰。但是在較短的波長254和295nm處，清晰地觀察到其它最大值。對于實(shí)施例8(TEMOP膜)，在445nm處觀察到主等離子峰，在254nm處觀察到較小的次級最大峰。對于實(shí)施例9(MOP膜)，在437nm處觀察到主等離子峰，低波長峰被掩蓋為肩峰。權(quán)利要求1.一種制品，包含微孔膜和在其上的不連續(xù)的金屬納米粒子涂層。2.權(quán)利要求l的制品，其中所述微孔膜包含熱塑性聚合物結(jié)構(gòu)，該熱塑性聚合物結(jié)構(gòu)具有多個互連的通道以提供連通孔的網(wǎng)絡(luò)。3.權(quán)利要求l的制品，其中所述金屬納米粒子包含平均主要尺寸小于100nm的單獨(dú)粒子或粒子聚集體。4.權(quán)利要求l的制品，其中所述微孔膜被拉伸。5.權(quán)利要求1的制品，其中所述金屬納米粒子選自金、鋁、銅、鐵、鉑、鈀、銥、銠、鋨、釕、鈦、鈷、釩、鎂、銀、鋅和鎘、銦、鑭、銦、鑭、銦錫氧化物(ITO)和銻錫氧化物(ATO)、銻銦錫氧化物(AITO)、錫、硼、六硼化鑭、稀土金屬、及其混合物與合金。6.權(quán)利要求1的制品，其中所述納米粒子具有大于1.5:1的長寬比。7.權(quán)利要求l的制品，其中所述微孔膜的熱塑性聚合物選自聚酰胺、聚酰亞胺、聚氨酯、聚烯烴、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚酮、聚脲、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯。8.—種多層制品，包含至少一層權(quán)利要求1至7中任一項的所述涂覆納米粒子的微孔膜和至少一附加層。9.一種制備權(quán)利要求1至7中任一項的涂覆金屬納米粒子的膜的方法，包括a)提供微孔膜，以及b)通過物理蒸氣沉積法將不連續(xù)的金屬納米粒子涂層沉積到所述膜的表面上。10.權(quán)利要求9的方法，其中在所述沉積步驟前拉伸所述微孔膜。11.權(quán)利要求9的方法，還包括在所述沉積步驟后拉伸所述微孔膜的步驟。12.權(quán)利要求9的方法，還包括在所述沉積步驟后收縮所述微孔膜的步驟。13.權(quán)利要求9的方法，其中所述納米粒子涂層的最大平均厚度小于100nm。14.權(quán)利要求9的方法，其中所述物理蒸氣沉積法選自汽相沉積、陰極濺射、熱解、離子鍍或電子束沉積。15.權(quán)利要求10的方法，還包括對所述涂覆納米粒子的微孔膜進(jìn)行退火的步驟。16.權(quán)利要求9的方法，其中所述金屬納米粒子以預(yù)選圖案被沉積。17.—種在襯底上提供納米粒子涂層的方法，包括a)提供襯底和權(quán)利要求1至7中任一項的涂覆納米粒子的制品，b)使所述襯底和所述涂覆納米粒子的制品在足夠的壓力下接觸，以將至少一部分所述納米粒子從所述涂覆納米粒子的膜轉(zhuǎn)移到所述襯底的表面。18.權(quán)利要求17的方法，其中所述襯底選自金屬、玻璃、硅和ITO、織造和非織造的織物、以及熱塑性和熱固性聚合物。19.權(quán)利要求17的方法，其中所述納米粒子以預(yù)選圖案被轉(zhuǎn)移。20.權(quán)利要求17的方法，其中所述襯底是透明的。21.權(quán)利要求17的方法，其中所述襯底在沉積后具有表面等離子體共振。22.權(quán)利要求17的方法，其中所述襯底是可收縮的熱塑性膜襯底。23.權(quán)利要求22的方法，還包括收縮所述可收縮的熱塑性膜襯底以提供導(dǎo)電納米粒子涂層的步驟。全文摘要本發(fā)明描述了涂覆金屬納米粒子的微孔襯底及其制備方法和用途。文檔編號C23C14/20GK101171360SQ200680015413公開日2008年4月30日申請日期2006年4月26日優(yōu)先權(quán)日2005年5月4日發(fā)明者唐納德·J·穆克盧爾,馬里奧·A·佩雷斯申請人:3M創(chuàng)新有限公司