用于貨物輸運(yùn)的高分子微米馬達(dá)的低成本構(gòu)造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微米馬達(dá)的構(gòu)造方法，尤其涉及一種用于貨物輸運(yùn)的高分子微米馬達(dá)的低成本構(gòu)造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來(lái)，微米馬達(dá)吸引了很多的研究興趣。微米馬達(dá)是通過(guò)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能的一種能夠在溶液中自主運(yùn)動(dòng)的微米物體。到目前為止，已經(jīng)發(fā)展出了很多的構(gòu)造方法，比如模板法，自組裝方法，卷起技術(shù)等?；谶@些方法，具有多種結(jié)構(gòu)不同的微米馬達(dá)，如Janus粒子微米馬達(dá)，螺旋形或L形微米馬達(dá)和類(lèi)似齒輪狀的微米馬達(dá)等。盡管有這些進(jìn)展，但是其構(gòu)造的主要問(wèn)題是，構(gòu)造方法復(fù)雜，需要用到昂貴的儀器，并且主要基于無(wú)機(jī)材料。
[0003]有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計(jì)人，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種用于貨物輸運(yùn)的高分子微米馬達(dá)的低成本構(gòu)造方法，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種用于貨物輸運(yùn)的高分子微米馬達(dá)的低成本構(gòu)造方法，該方法能夠降低構(gòu)造成本，實(shí)現(xiàn)貨物運(yùn)輸。
[0005]本發(fā)明提出的一種用于貨物輸運(yùn)的高分子微米馬達(dá)的低成本構(gòu)造方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0006](I)將四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4NP)加入到含巰基聚己內(nèi)酯(PLC-SH)的氯仿溶液中，攪拌混合均勻得到混合溶液；
[0007](2)以Si為基底，將混合溶液旋涂在Si基底的表面，在Si基底的表面上形成聚合物薄膜；
[0008](3)用自組裝方法，將鉑納米粒子(Pt NP)組裝到聚合物薄膜的表面上；
[0009](4)將組裝好鉑納米粒子(Pt NP)的聚合物薄膜浸泡在乙醇溶液中，浸泡一段時(shí)間后取出；
[0010](5)將取出的聚合物薄膜用乙醇沖洗掉多余的物理吸附粒子，然后吹干；
[0011](6)將吹干后的聚合物薄膜放到去離子水中，用超聲波處理一端時(shí)間，將聚合物薄膜打碎成若干微米狀小塊，形成片狀結(jié)構(gòu)的Pt PLC高分子微米馬達(dá)；
[0012](7)對(duì)片狀結(jié)構(gòu)的Pt PLC高分子微米馬達(dá)進(jìn)行超聲熱處理，最終演變成球形結(jié)構(gòu)的Pt PLC高分子微米馬達(dá)。
[0013]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟(I)中所述的氯仿溶液中巰基聚己內(nèi)酯(PLC-SH)的含量為 2wt%。
[0014]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟⑴中所述的四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4NP)的直徑為20nmo
[0015]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟⑴中所述的四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4NP)以10mg/ml的含量加入到含巰基聚己內(nèi)酯(PLC-SH)的氯仿溶液中。
[0016]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟(2)中的旋涂速度為2000rpm。
[0017]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟⑷中所述的浸泡時(shí)間為48小時(shí)。
[0018]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟(6)中所述的超聲波處理時(shí)間為25分鐘。
[0019]作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟(7)中所述的超聲熱處理的溫度為40°C。
[0020]借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn):第一，微米馬達(dá)是基于溶液自組裝的方法制備，從而避免了以前使用的昂貴的設(shè)備(如靜電紡絲裝置和熱蒸發(fā)器)。自組裝方法可以降低制造成本，便于批量生產(chǎn)微米馬達(dá)。第二，本發(fā)明方法構(gòu)造的微米馬達(dá)封裝有四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4 NP)能夠?qū)崿F(xiàn)控制貨物的捕獲，運(yùn)輸和釋放。在藥物輸送領(lǐng)域具有較大的潛力。
[0021]上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如后。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為通過(guò)本發(fā)明方法構(gòu)造的片狀PtPLC高分子微米馬達(dá)的電鏡圖；
[0023]圖2為通過(guò)本發(fā)明方法構(gòu)造的片狀Pt PLC高分子微米馬達(dá)在氧化氫(H2O2)水溶液中的自主運(yùn)動(dòng)位置圖和軌跡圖；
[0024]圖3為通過(guò)本發(fā)明方法構(gòu)造的球形Pt PLC高分子微米馬達(dá)的電鏡圖和元素映射圖；
[0025]圖4為通過(guò)本發(fā)明方法構(gòu)造的球形Pt PLC高分子微米馬達(dá)在氧化氫(H2O2)水溶液中的自主運(yùn)動(dòng)位置圖和軌跡圖；
[0026]圖5為通過(guò)本發(fā)明方法構(gòu)造的片狀和球形微米馬達(dá)熱的尺寸對(duì)比圖；
[0027]圖6為通過(guò)本發(fā)明方法構(gòu)造的片狀和球形微米馬達(dá)熱的運(yùn)動(dòng)速度對(duì)比圖；
[0028]圖7為實(shí)驗(yàn)四中微米馬達(dá)捕獲，運(yùn)輸和釋放貨物的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0030]實(shí)施例:一種用于貨物輸運(yùn)的高分子微米馬達(dá)的低成本構(gòu)造方法，包括以下步驟:
[0031](I)將四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4 NP)加入到含巰基聚己內(nèi)酯(PLC-SH)的氯仿溶液中，攪拌混合均勻得到混合溶液；
[0032](2)以Si為基底，將混合溶液旋涂在Si基底的表面，在Si基底的表面上形成聚合物薄膜；
[0033](3)用自組裝方法，將鉑納米粒子(Pt NP)組裝到聚合物薄膜的表面上；
[0034](4)將組裝好鉑納米粒子(Pt NP)的聚合物薄膜浸泡在乙醇溶液中，浸泡一段時(shí)間后取出；
[0035](5)將取出的聚合物薄膜用乙醇沖洗掉多余的物理吸附粒子，然后吹干；
[0036](6)將吹干后的聚合物薄膜放到去離子水中，用超聲波處理一端時(shí)間，將聚合物薄膜打碎成若干微米狀小塊，形成片狀結(jié)構(gòu)的Pt PLC高分子微米馬達(dá)；
[0037](7)對(duì)片狀結(jié)構(gòu)的Pt PLC高分子微米馬達(dá)進(jìn)行超聲熱處理，最終演變成球形結(jié)構(gòu)的Pt PLC高分子微米馬達(dá)。
[0038]步驟(I)中所述的氯仿溶液中巰基聚己內(nèi)酯(PLC-SH)的含量為2wt%。
[0039]步驟⑴中所述的四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4 NP)的直徑為20nm。
[0040]步驟⑴中所述的四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4 NP)以10mg/ml的含量加入到含巰基聚己內(nèi)酯(PLC-SH)的氯仿溶液中。
[0041]步驟(2)中的旋涂速度為2000rpm。
[0042]步驟⑷中所述的浸泡時(shí)間為48小時(shí)。
[0043]步驟(6)中所述的超聲波處理時(shí)間為25分鐘。