用于貨物輸運的高分子微米馬達的低成本構造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種微米馬達的構造方法，尤其涉及一種用于貨物輸運的高分子微米馬達的低成本構造方法。
【背景技術】
[0002]近些年來，微米馬達吸引了很多的研究興趣。微米馬達是通過將化學能轉化成動能的一種能夠在溶液中自主運動的微米物體。到目前為止，已經發展出了很多的構造方法，比如模板法，自組裝方法，卷起技術等。基于這些方法，具有多種結構不同的微米馬達，如Janus粒子微米馬達，螺旋形或L形微米馬達和類似齒輪狀的微米馬達等。盡管有這些進展，但是其構造的主要問題是，構造方法復雜，需要用到昂貴的儀器，并且主要基于無機材料。
[0003]有鑒于上述的缺陷，本設計人，積極加以研究創新，以期創設一種用于貨物輸運的高分子微米馬達的低成本構造方法，使其更具有產業上的利用價值。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種用于貨物輸運的高分子微米馬達的低成本構造方法，該方法能夠降低構造成本，實現貨物運輸。
[0005]本發明提出的一種用于貨物輸運的高分子微米馬達的低成本構造方法，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間，將聚合物薄膜打碎成若干微米狀小塊，形成片狀結構的Pt PLC高分子微米馬達；
[0012](7)對片狀結構的Pt PLC高分子微米馬達進行超聲熱處理，最終演變成球形結構的Pt PLC高分子微米馬達。
[0013]作為本發明方法的進一步改進，步驟(I)中所述的氯仿溶液中巰基聚己內酯(PLC-SH)的含量為 2wt%。
[0014]作為本發明方法的進一步改進，步驟⑴中所述的四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4NP)的直徑為20nmo
[0015]作為本發明方法的進一步改進，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酯(PLC-SH)的氯仿溶液中。
[0016]作為本發明方法的進一步改進，步驟(2)中的旋涂速度為2000rpm。
[0017]作為本發明方法的進一步改進，步驟⑷中所述的浸泡時間為48小時。
[0018]作為本發明方法的進一步改進，步驟(6)中所述的超聲波處理時間為25分鐘。
[0019]作為本發明方法的進一步改進，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，本發明至少具有以下優點:第一，微米馬達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備(如靜電紡絲裝置和熱蒸發器)。自組裝方法可以降低制造成本，便于批量生產微米馬達。第二，本發明方法構造的微米馬達封裝有四氧化三鐵納米粒子(Fe3O4 NP)能夠實現控制貨物的捕獲，運輸和釋放。在藥物輸送領域具有較大的潛力。
[0021]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。
【附圖說明】
[0022]圖1為通過本發明方法構造的片狀PtPLC高分子微米馬達的電鏡圖；
[0023]圖2為通過本發明方法構造的片狀Pt PLC高分子微米馬達在氧化氫(H2O2)水溶液中的自主運動位置圖和軌跡圖；
[0024]圖3為通過本發明方法構造的球形Pt PLC高分子微米馬達的電鏡圖和元素映射圖；
[0025]圖4為通過本發明方法構造的球形Pt PLC高分子微米馬達在氧化氫(H2O2)水溶液中的自主運動位置圖和軌跡圖；
[0026]圖5為通過本發明方法構造的片狀和球形微米馬達熱的尺寸對比圖；
[0027]圖6為通過本發明方法構造的片狀和球形微米馬達熱的運動速度對比圖；
[0028]圖7為實驗四中微米馬達捕獲，運輸和釋放貨物的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0030]實施例:一種用于貨物輸運的高分子微米馬達的低成本構造方法，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間，將聚合物薄膜打碎成若干微米狀小塊，形成片狀結構的Pt PLC高分子微米馬達；
[0037](7)對片狀結構的Pt PLC高分子微米馬達進行超聲熱處理，最終演變成球形結構的Pt PLC高分子微米馬達。
[0038]步驟(I)中所述的氯仿溶液中巰基聚己內酯(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中所述的浸泡時間為48小時。
[0043]步驟(6)中所述的超聲波處理時間為25分鐘。