發(fā)布時間：2021-08-12 17:45

　　Janus微納馬達在生物醫(yī)學中作為藥物輸運的載體或在復雜工況中作為微納機器人的動力部件具有廣闊的應用前景。已有研究主要集中于Janus微納馬達在水溶液等簡單流體中的運動,而對其在復雜流體中的運動機理及特性的研究仍非常缺乏。通過實驗測量了直徑2.06μm的Janus球形微馬達在高聚物聚氧化乙烯（PEO）溶液中的自擴散泳特性,實驗結(jié)果系統(tǒng)描述了高聚物質(zhì)量分數(shù)對Janus微馬達自擴散泳速度、運動均方位移（MSD）及轉(zhuǎn)動特性的影響。實驗結(jié)果顯示:高聚物的加入,不僅會影響溶液黏度,還會導致自驅(qū)動MSD在短時間段顯示亞擴散特性,在推進段顯示隨高聚物質(zhì)量分數(shù)改變的超擴散特性,甚至還會導致反常的微馬達旋轉(zhuǎn)加快現(xiàn)象。 

【文章來源】：實驗流體力學. 2020,34(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

簡單流體中Janus微馬達無量綱均方位移隨無量綱時間的變化[13]

本實驗中使用的微馬達以直徑d=(2.06±0.05）μm的SiO2微球為基礎(chǔ)制備而成。以電子束蒸發(fā)鍍膜技術(shù)在微球上半表面蒸鍍厚度約10nm的Pt層，形成Pt-SiO2雙面微球。制備過程如圖2所示[13]。制備完成后，用刀片刮取微球并將其溶于純水中備用。1.1 實驗觀測與圖像處理

用Video Spot Tracker跟蹤微馬達后，軟件自動生成和保存記錄每一時刻微馬達位置坐標信息的數(shù)據(jù)文件。采用MATLAB對數(shù)據(jù)文件進行處理，得到每個微馬達在不同時間間隔下的運動位移Δr的2個分量：其中，j為微馬達標識，t為計算位移的時間間隔，t0為觀察起始時刻。之后，對同一溶液條件下所有微馬達同一時間間隔下得到的位移作系綜平均〈Δr2(t）〉，即可得到系綜MSD隨時間t的變化。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]氣泡推進型中空Janus微球運動特性的實驗研究[J]. 張靜,鄭旭,王雷磊,崔海航,李戰(zhàn)華.  實驗流體力學. 2017(02)



本文編號：3338779