一种光驱磁控一体化微纳马达的制备方法与流程

本发明涉及一种光驱磁控一体化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。

技术实现要素：

为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种光驱磁控一体化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：一种光驱磁控一体化微纳马达的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：在多孔阳极氧化铝模版每个放置孔的内表面均溅射ag层；

步骤二：向多孔阳极氧化铝模版的每个放置孔内均浇筑au溶液，并通过电沉积法进行沉积固定，沉淀时间为10-20分钟；

步骤三：向多孔阳极氧化铝模版的每个放置孔内均浇筑fe溶液，通过电解还原硫酸亚铁的方法进行沉积固定，沉淀时间为30分钟；

步骤四：对多孔阳极氧化铝模版进行退火加热处理，使得沉积固定后的fe溶液转化为fe的氧化物；

步骤五：通过去离子水洗涤将多孔阳极氧化铝模版和ag层进行溶解腐蚀，即可获得多个au-fe氧化物双金属棒，即微纳马达。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明既能在光照下运动，又能在磁场控制下实现转向，同时具有比较可观的运动速度。

附图说明

图1是本发明的光驱磁控一体化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，本发明公开了一种光驱磁控一体化微纳马达的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：在多孔阳极氧化铝模版1每个放置孔的内表面均溅射ag层2；

步骤二：向多孔阳极氧化铝模版1的每个放置孔内均浇筑au溶液4，并通过电沉积法进行沉积固定，沉淀时间为10-20分钟；

步骤三：向多孔阳极氧化铝模版1的每个放置孔内均浇筑fe溶液3，通过电解还原硫酸亚铁的方法进行沉积固定，沉淀时间为30分钟；

步骤四：对多孔阳极氧化铝模版1进行退火加热处理，使得沉积固定后的fe溶液3转化为fe的氧化物5；

步骤五：通过去离子水洗涤将多孔阳极氧化铝模版1和ag层2进行溶解腐蚀，即可获得多个au-fe氧化物双金属棒，即微纳马达6。

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ag层2的厚度为200nm。

具体实施方式三：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，所述多孔阳极氧化铝模版1的每个放置孔内浇筑的au溶液4和fe溶液3的高度均相同。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式三作出的进一步说明，所述au溶液4和fe溶液3的浇筑高度均为1.5μm。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一或具体实施方式三作出的进一步说明，所述多孔阳极氧化铝模版1的每个放置孔的直径均为500nm-40μm。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，当所述微纳马达6悬浮在h2o2溶液中时，若没有光照时，微纳马达6只呈现布朗运动；若存在光照时，微纳马达6可以以每秒几十微米的速度向fe的氧化物5的方向运动。具体的运动速度受光照强度和h2o2浓度影响。

当施加外界磁场时，由于fe3o4的存在，微纳马达6具有铁磁性，会按照磁场线方向排列，通过改变外界磁场，可以操纵微纳马达6的转向。

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。

技术特征：

技术总结
一种光驱磁控一体化微纳马达的制备方法，属于纳米马达技术领域。在多孔阳极氧化铝模版的外表面溅射Ag层，向多孔阳极氧化铝模版的每个放置孔内均浇筑Au溶液，并进行沉积固定，向多孔阳极氧化铝模版的每个放置孔内均浇筑Fe溶液，并进行沉积固定，对多孔阳极氧化铝模版进行加热处理，使得沉积固定后的Fe溶液转化为铁的氧化物，通过去离子水洗涤将多孔阳极氧化铝模版和Ag层进行溶解腐蚀，即可获得多个Au‑Fe氧化物双金属棒，即微纳马达。本发明既能在光照下运动，又能在磁场控制下实现转向，同时具有比较可观的运动速度。

技术研发人员：徐杰;张广玉;祁红岩;李豫龙;农高海
受保护的技术使用者：百色学院
技术研发日：2019.06.10
技术公布日：2019.09.06