细长液滴中蒸发驱动的纳米线自组装

在印刷电子制造中，含有纳米线的细长液滴的干燥是一个普遍过程，其中最终的沉积图案通过控制纳米线的排列、连通性和渗流电荷传输路径来关键地决定器件性能。然而，对蒸发驱动沉积的物理理解仍然主要来源于对均匀基底上球形液滴的研究。这一差距限制了在现实印刷场景中预测和控制沉积形态的能力。在这里，我们使用介观尺度格子玻尔兹曼模拟来研究润湿性图案化基底上含有纳米线的细长液滴的干燥，重点关注液滴几何形状、纳米线相互作用和纳米线长度的影响。研究发现，细长液滴几何形状本身会在最终沉积物中引起明显的轴向和横向不均匀性。增加纳米线之间的有效吸引力（这模拟了表面化学或溶剂条件的变化）可以改善电连通性，但也促进了聚集和局部有序化，降低了结构均匀性。相反，增加纳米线长度带来了双重好处：既改善了长程连通性，又同时增强了沉积物的均匀性。我们的研究结果为在蒸发驱动的印刷电子中平衡电传输和结构均匀性提供了设计指导。