CN110182756B - 一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，属于纳米马达技术领域。在水平设置的硅片上滴加多个PS球，在每个PS球上均通过掠射角沉积的方法沉积一段Si体，在每段Si体远离PS球的一端面均蒸镀Au层，撤去硅片，即可获得光驱微纳马达。本发明能在可见光光照下运动，而且能在去离子水和有机溶剂中运动，同时具有比较可观的运动速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，属于微纳马达技术领域。
背景技术
2016年诺贝尔化学奖颁给了研究世界最小机器的分子机器，这为研究微纳米尺度的微小机器推向了高潮。微纳米马达是一种能够将其他形式的能量转化为动能产生自主运动的微纳米器件。由于这种独特的性质，因此在药物输送、生物传感、微修复等方面有着许多引人瞩目的应用前景。
自从2004年Paxton等人发现微纳米Au-Pt双金属棒以来，研究学者对于微纳米马达已经了解甚多。人们发现微纳米马达个体运动模式多达数十种，到目前为止，人们发现马达能量来源主要来源于两类：一类是以胶体颗粒表面粒子浓度梯度为代表的化学场，另一类是通过施加额外的超声场、热场、磁场或光照等。化学驱动的微纳米马达一般具有比较快的速度，但是由于需要化学试剂和反应，这种微纳米马达在真正的生物医疗等领域面临巨大问题；外源驱动的微纳米马达，不仅不使用H2O2等化学试剂，同时还能够精确地控制马达的运动方向，所以目前微纳米马达较多通过外源物理场刺激马达，实现其自主运动。而光能具有良好的生物相容性、高效率以及开关简便等优点，因此光驱纳米马达已经成为目前研究的主流。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法。
实现上述目的，本发明采取下述技术方案：一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤一：在水平设置的硅片上滴加多个PS球；
步骤二：在每个PS球上均通过掠射角沉积的方法沉积一段Si体；
步骤三：在每段Si体远离PS球的一端面均蒸镀Au层；
步骤四：撤去硅片，即可获得光驱微纳马达。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能在可见光光照下运动，而且能在去离子水和有机溶剂中运动，同时具有比较可观的运动速度。
附图说明
图1是本发明的多环节可见光的光驱微纳马达的制备流程示意图；
图2是本发明微纳马达的结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式一：如图1～图2所示，本发明公开了一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，包括所述方法包括如下步骤：
步骤一：在水平设置的硅片2上滴加多个PS球1；
步骤二：在每个PS球1上均通过掠射角沉积的方法沉积一段Si体3；
步骤三：在每段Si体3远离PS球1的一端面均蒸镀Au层4；
步骤四：撤去硅片2，即可获得光驱微纳马达5。
具体实施方式二：如图1所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述多个PS球1呈矩形阵列设置。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一或具体实施方式二作出的进一步说明，每个所述PS球1的直径均为500nm-40μm。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述掠射角的倾角为5°。
具体实施方式五：如图2所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，每段所述Si体3的长度均为2-5μm。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一至具体实施方式五中任一具体实施方式作出的进一步说明，每个所述Au层4的厚度均为15nm-2μm。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，当所述光驱微纳马达5悬浮在去离子水或有机溶剂中时，若没有光照，则光驱微纳马达5只呈现布朗运动。若存在可见光光照，则光驱微纳马达5可以以每秒几微米的速度向PS球1的方向运动。具体的运动速度受光照强度和所用光的波长影响。
实验证明，本发明的光驱微纳马达5在去离子水、甲醇、乙醇、异丙醇、碳酸丙烯酯中均可以实现可见光光照下的运动。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的装体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同条件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
步骤一：在水平设置的硅片（2）上滴加多个 PS球（1）；
步骤二：在每个PS球（1）上均通过掠射角沉积的方法沉积一段Si体（3）；
步骤三：在每段Si体（3）远离PS球（1）的一端面均蒸镀Au层（4）；
步骤四：撤去硅片（2），即可获得光驱微纳马达（5）。
2.根据权利要求1所述的一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，其特征在于：所述多个 PS球（1）呈矩形阵列设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，其特征在于：每个所述 PS球（1）的直径均为500nm-40μm。
4.根据权利要求1所述的一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，其特征在于：所述掠射角的倾角为5°。
5.根据权利要求1所述的一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，其特征在于：每段所述Si体（3）的长度均为2-5μm。
6.根据权利要求1所述的一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，其特征在于：每个所述Au层（4）的厚度均为15nm-2μm。
7.根据权利要求1所述的一种多环节可见光的光驱微纳马达的制备方法，其特征在于：当所述光驱微纳马达（5）悬浮在去离子水或有机溶剂中时，若没有光照，则光驱微纳马达（5）只呈现布朗运动；若存在可见光光照，则光驱微纳马达（5）向PS球（1）运动。
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