光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)是一種可以將光能轉(zhuǎn)化為自驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)動(dòng)能的微米器件,在活性物質(zhì)的研究,污染治理,生物醫(yī)藥,環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。然而,光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)的自主運(yùn)動(dòng)通常需要較大的驅(qū)動(dòng)力,因此依賴于化學(xué)燃料的添加,限制了其進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用。此外,光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)運(yùn)動(dòng)行為的控制方法較為局限,還不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操控。因此,本論文重點(diǎn)研究光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)理,并進(jìn)一步對(duì)其運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)行控制,具體包括以下兩個(gè)部分:1.基于聚多巴胺的光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)及其運(yùn)動(dòng)控制與機(jī)理研究。本工作申報(bào)道了一種基于聚苯乙烯和聚多巴胺的近紅外光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá),這種膠體馬達(dá)在獨(dú)立個(gè)體運(yùn)動(dòng)與群體運(yùn)動(dòng)時(shí)擁有不同的運(yùn)動(dòng)方向。在近紅外光照下,單個(gè)膠體馬達(dá)展現(xiàn)出了避光的運(yùn)動(dòng)行為,而多個(gè)膠體馬達(dá)形成的群體展現(xiàn)出了趨向光的涌動(dòng)運(yùn)動(dòng)行為。此外該膠體馬達(dá)的群體趨光聚集行為可以形成形狀可控的聚集體,基于這種現(xiàn)象我們可以利用這種膠體馬達(dá)在溶液中形成圖案化結(jié)構(gòu)。該工作拓寬了膠體馬達(dá)運(yùn)動(dòng)行為的可控性與群體行為研究范疇,為膠體馬達(dá)的實(shí)際應(yīng)用鋪設(shè)了道路。2.基于氮化碳與聚吡咯的光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)控制與群體行為的研究。本工作中報(bào)道了一種基于光催化材料氮化碳與光...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１自電泳機(jī)理驅(qū)動(dòng)的二氧化鈦／金光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)２４

光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)理與運(yùn)動(dòng)行為控制的研究?第－＋草??化銀、溴化銀、碘化銀等），在紫外光光照下由于自身化學(xué)性質(zhì)的不穩(wěn)定，祕(mì)分??解成金屬單質(zhì)與其他化學(xué)離子。這類材料也被應(yīng)用于光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)的構(gòu)造中，??并展現(xiàn)出了獨(dú)特的性質(zhì)ｎ。此外，研宄人員發(fā)現(xiàn)生物脂質(zhì)體等有機(jī)分子材料也可??....

圖１－２自擴(kuò)散泳機(jī)理驅(qū)動(dòng)的三氧化鎢／金光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)２７

第一章?光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)理與運(yùn)動(dòng)行為控制的研究??圖１－１為Ｒｅｎ等人報(bào)道的基于二氧化鈦／金的不對(duì)稱光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)，在光??照下作為光催化材料的二氧化鈦表面發(fā)生電子空穴分離，其中空穴在二氧化鈦一??側(cè)參與水的氧化，而電子轉(zhuǎn)移到金一側(cè)參與質(zhì)子的還原，產(chǎn)生的電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)著膠體??馬....

圖１－３自熱泳機(jī)理驅(qū)動(dòng)的二氧化硅／金光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)２８

光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)理與運(yùn)動(dòng)行為控制的研究?第－章??１．３．?３自熱泳機(jī)理??自熱泳機(jī)理依賴于光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)的光熱效應(yīng)。光熱材料受到光照時(shí)可以將??接收到的光能轉(zhuǎn)化為熱能，從而產(chǎn)生局部溫度的變化。而包覆了光熱材料的光馭??動(dòng)膠體馬達(dá)由于亡丨身結(jié)構(gòu)不對(duì)稱或是受到具有方向性的光源....

圖２－１實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)照片

光驅(qū)動(dòng)膠體馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)機(jī)理與運(yùn)動(dòng)行為控制的研究?第二章??電子顯微鏡測(cè)試樣品。使用溴化鉀壓片法，我們?cè)冢拢颍酰耄澹?Ｈｙｐｅｒｉｏｎ?３０００光譜儀??上獲取了樣品的傅里葉紅外光譜。我們通過Ｈｏｒｉｂａ?．丨ｏｂｉｎ?Ｙｖｏｎ?ＬａｂＲＡＭＨＲ８００??光譜儀測(cè)試了樣品的拉曼吸收。....

本文編號(hào)：3947175