技術領域

本發明關于一種制造奈米薄膜的方法，尤其是關于一種形成一具有奈米薄膜的裝置而保護其避免腐蝕或沾濕的方法，以及經該方法所產生的物品或裝置。

背景技術

隨著電子設備持續于其尺寸縮小化以及容量增加的發展，關于腐蝕性控制的重要性亦逐漸提升。基于積體電路與小尺寸電子元件的系統小型化，緊密的元件空間配置以及具有比以前更低電壓和觸點壓力的可分離電觸點，常由于形成少量的金屬腐蝕而導致電子元件的故障。因此找尋一種能夠制造具有超疏水性奈米薄膜的電子元件的方法是重要的。此種技術可以保護裝置表面避免一些外來化學物質的腐蝕和沾濕，并延長裝置的使用壽命。此外，一些其他工程系統，例如飛行器、汽車、管路與海軍艦艇亦需要一具保護性的奈米薄膜來防止其被腐蝕和沾濕，并提供較少的摩擦。

發明內容

本發明提供一種形成經涂布的物品或形成裝置的方法，以及經該方法所產生的物品或裝置。該方法包括以下步驟：形成一內涂布層于一物品上以及形成與該內涂布層相接觸的一外涂布層。形成該內涂布層的方法包括以下步驟：將包括有金屬氧化物奈米粒子與一第一溶劑的一第一溶液涂布于該物品上，以及移除該第一溶劑而于該物品上形成具有該金屬氧化物奈米粒子的該內涂布層。形成該外涂布層的方法包括以下步驟：將包括有二氧化硅奈米粒子與一第二溶劑的一第二溶液涂布于該物品上。移除該第二溶劑而形成具有該二氧化硅奈米粒子的該外涂布層。該方法進一步包括強化該金屬氧化物奈米粒子與該二氧化硅奈米粒子間的結合力。該結合力可藉由對該內涂布層與該外涂布層涂布一第三溶液來強化，該第三溶液可為例如水、乙醇、或任何其混合物。在一些實施例中，于該內涂布層與該外涂布層的交界面上，該金屬氧化物奈米粒子與該二氧化硅奈米粒子系彼此共價鍵結在一起。在每一內涂布層或外涂布層中的奈米粒子可以彼此鍵結或融合在一起，也可附聚在一起。

本發明的一目的在于提供一種制備該第一溶液的方法，該第一溶液具有金屬氧化物奈米粒子。在一些實施例中，該方法包括下列步驟。將金屬粉末與蒸餾水加入血清瓶中。將混合的溶液的pH值調整至6.5至9.5之間，其可藉由加入酸性溶劑，例如硝酸(HNO3)、氫氟酸(HF)、硫酸(H2SO4)或鹽酸(HCl)；中性溶劑，例如：異丙醇(IPA)、丙酮(acetone)或酒精(alcohol)，與/或堿性溶劑，例如：氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)或氨水(NH4OH)。再將混合的溶液于一適當溫度下劇烈攪拌加熱一段期間，例如于約50℃至約150℃的溫度下加熱10至20小時。混合的溶液中所具有的金屬氧化物奈米粒子，其尺寸或粒徑分布在數奈米至數百奈米之間，例如在室溫下約5nm至約100nm之間，且該混合的溶液是具親水性以及透明的。

本發明的另一目的則在于提供一種制備該第二溶液的方法，該第二溶液具有二氧化硅奈米粒子。在一些實施例中，該方法包括下列步驟。將二氧化硅粉末與蒸餾水加入血清瓶中。將混合的溶液的pH值調整至6.5至9.5之間，其可藉由加入酸性溶劑，例如：硝酸(HNO3)、氫氟酸(HF)、硫酸(H2SO4)或鹽酸(HCl)；中性溶劑，例如：異丙醇(IPA)、丙酮(acetone)或酒精(alcohol)，與/或堿性溶劑，例如：氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)或氨水(NH4OH)。之后將有機溶劑加入該混合的溶液中，該有機溶劑系例如：正己烷(n-hexane)、正庚烷(n-heptane)、正辛烷(n-octane)、正十二烷(n-dodecane)、正十四烷(n-tetradecane)、正十六烷(n-hexadecane)、或其任意組合。該有機溶劑可包括硅氧烷(siloxane)或硅烷(silane)。于該混合的溶液中加入金屬材料作為催化劑，該金屬材料系例如：Fe、Cr、Mn或Mo。將該混合的溶液于一適當溫度下劇烈攪拌加熱一段期間，例如于約50℃至約150℃溫度下加熱1至10小時，之后形成一兩層混合的溶液，其中尺寸較小的二氧化硅奈米粒子位于上層。該混合的溶液的上層萃取作為第二溶液。該第二溶液中所包括的二氧化硅奈米粒子，其尺寸或粒徑分布在1埃至數十奈米之間，例如在室溫下為0.1nm至50nm之間，且該第二溶液是透明的、具疏水性以及低揮發性。