导　　师： 王朝阳

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 微纳型机器在近十年的发展非常迅速,吸引了越来越多的关注,同时,将水凝胶作为自驱动马达的基体在近年来受到了广泛的关注。但是到目前为止,几乎没有关于具有驱动速度快、寿命长、能够实现运输和释放微马达的智能水凝胶马达的文献。在这里,我们将宏观水凝胶马达与微纳马达集成一体制备了水凝胶二级马达,同时,还制备了驱动层和分解层交替的水凝胶多级马达,这将是非常好的想法,是先进微马达的不断发展的需求,也将进一步拓宽微型马达在智能微型机器道路上的应用。我们成功制造了一个新型的水凝胶二级马达,这个马达不仅运动寿命长、驱动速度快,而且能够远程运输活性物质。水凝胶二级马达是将Janus微马达嵌入到物理双交联的水凝胶块体（DC-hydrogel）中,并在水凝胶的部分表面上负载上Ag纳米颗粒。这个马达与先前报道的水凝胶软马达的驱动性能（例如,0.69–0.32 mm/s,在22.5%H2O2中）相比,在10%的过氧化氢环境中,水凝胶二级马达显示出快速的驱动能力和持久的推进力（速度可以达到20 mm/s,驱动寿命超过8 min）。强大的推动力归因于水凝胶表面上的Ag纳米粒子与H2O2燃料之间的催化反应产生的不对称气泡。更为显着的是,暴露在H2O2环境中9 h后,水凝胶二级马达可以分解并释放嵌入在基体中的第二级Janus微马达,释放的Janus微马达可以进一步自主推进,这是由于Janus微马达半球表面的Pt金属层与H2O2之间的催化反应,这展现出水凝胶二级马达系统的两级驱动性能。此外,可使用紫外光来控制水凝胶二级马达的分解速率,从而操纵Janus微马达的运输和释放时间,这为运送活性货物提供了很好的控制。在第一个工作将Janus微马达嵌入到水凝胶内部制备了水凝胶二级马达的基础上,我们成功实现了另一个创新性的想法,制造了一个驱动层和分解层交替的水凝�

关 键 词： 水凝胶 二级马达 多级马达 分解 释放 驱动

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