微图案化表面构筑在电子学、光学、能源、生物学等众多科技领域都有广泛的应用。基于溶液法的液相转移和控制沉积是实现微图案化表面构筑的重要途径之一。受中国传统书画工具毛笔启发,基于动物毛发纤维实现溶液的储存、可控输运等特点发展的直写方法是一种简单高效的图案化构筑方法。但是,天然动物毛发结构难以精确控制,毛发的柔韧性较强,而且最细的毛发纤维尖端直径约为6μm,使得通过此种方法构筑的图案化结构的最小分辨率为10μm,难以做到更小尺度,一定程度上限制了其应用范围。针对该问题,本论文通过复形工艺获得聚二甲基硅氧烷(PDMS)的柱形和锥形结构,其可以较好地控制纤维的形貌和结构,进而取代天然毛发作为书写工具,实现了与天然毛发纤维类似的书写功能。在此基础上,为了进一步提高书写结构的分辨率和储墨能力,设计了基于三支纤维的书写体系,重点研究了基于三支纤维的书写体系中纤维结构特征、书写条件对图案结构的调控作用,通过书写条件的控制可以实现多种材料的高分辨率微线的直接无模板构筑,最高分辨率可以达到1μm。进一步利用锥形纤维及其阵列蘸取液相功能材料并对其精确控制实现点阵的直接转印,获得了图案化点阵,阵列排列规整,且没有咖啡环或波纹缺陷。研究结果表明,基于复形方法制备的锥形纤维可以有效地控制液体转运并实现图案化构筑,且复形的PDMS锥形纤维相比天然毛发纤维在可控性、操作方便性、储墨量等方面具有明显优势,有望成为一种低成本、高效率,简单而通用的图案化构筑策略。本论文的主要研究内容如下:1.基于锥形纤维对微米线的直接制备技术在第二章中,我们成功开发了一种简单而通用的微米线直接制备装置。首先分别使用两支锥形纤维和三支锥形纤维作为写入单元进行不同书写方式的尝试和探索。研究发现,两种写入单元均能够随着直写装置的运动在各种基材上直接构筑具有均匀厚度和恒定宽度的微米线及其微线阵列,然而只有三支锥形纤维并且以侧着刷线的方式既能得到高分辨率的微线又能实现长久持续供墨。通过调整写入参数(速度、高度和角度)可以很好地控制微线的宽度和厚度,而且可实现高分辨率微线的直接无模板制备,最高分辨率可以达到1μm甚至纳米级。重要的是,该策略适用于多种功能液相材料,包括聚乙烯小球,荧光分子,导电聚合物和油墨、银纳米颗粒的悬浮液,具有相当好的通用性。对微线的表面形貌观测结果表明,微米线边缘整齐,厚度均匀,无咖啡环效应,是一种具有低成本,高效率,灵活方便,简单而通用的无模板直接印刷方法。2.基于锥形纤维阵列对点阵的直接转印在第二章构筑微米线和微米线阵列的基础上,在第三章中,我们通过复形的方法制备了柱形和锥形纤维阵列,并通过转印的方式构筑了点阵结构。对锥形纤维及阵列和柱形纤维及阵列在溶液中的浸润性和并拢状态进行了深入研究,结果表明锥形纤维及阵列能够有效实现对液体的可控转印,获得精确控制的点阵结构。单个点呈规则的圆形,点大小均一,直径均为2μm左右,且没有咖啡环或波纹缺陷,图案化点阵排列规整。并能够通过平移转印的方式缩小点阵之间的距离。该方法适用于多种液相材料,具有很好的通用性,是一种价格低廉、简便易行、灵活方便,可大面积制备的图案化的构筑方式。