微马达综述第二版

微马达的简介，微马达是一种能够将环境中储存的能量转化为动力的装置，是微纳米机器人的核心组件。

微马达综述

• 一、 微马达简介
• 二、 驱动 方式
  • 1. 细胞马达 （生物相容性）
    • 细胞自驱动：细菌马达、精子马达、微藻马达
    • 中性粒细胞马达--细胞趋化作用 （细胞沿浓度梯度向化学刺激物定向运动）
    • 巨噬细胞马达--酸驱动产生气泡推动运动
    • 红细胞马达--超声产生压力梯度驱动运动
  • 2. 超声驱动 （自载燃料）
    • 凹形结构马达（凹形结构，超声穿透产生内部压力梯度）
    • 子弹状马达（内载燃料，超声使燃料快速蒸发，液滴快速膨胀汽化推动马达）
  • 3. 磁驱动（变化磁场）
    • 表面作用磁场--表面作用+旋转磁场
    • 柔性磁场--旋转磁场-马达旋转
    • 螺旋磁场--螺旋形马达
  • 4. 扩散泳动
    • 扩散泳动（催化反应产生产物浓度梯度引起溶液流动推动马达）
  • 5. 电泳
    • 电泳（催化燃料发生氧化还原反应，e-从氧化段流向还原段，引起携带H+的溶液跟随流动，产生反推力------极化感应电场）
      • 光催化
      • 化学催化（Pt/Au纳米棒）
  • 6. 热泳
    • 热泳（光热材料将NIR转化为热能产生温度梯度，低温流体向高温流体流动，产生推力）
  • 7. 气泡 驱动
    • 电场驱动（电场作用，诱导导电微粒极化，发生氧化还原反应产生气泡）
    • 光驱动（光敏材料吸收光能发生光芬顿反应，产生自由基作用于燃料，产生气泡）
    • 酶催化（H2O2酶--H2O2、葡萄糖氧化酶--葡萄糖-H2O2、脲酶--尿素、复合酶--多种燃料）
    • 化学催化（H2O2、H2O、H+、N2H4）
• 三、 功能 材料
  • 1. 多孔结构
    • 吸附作用
  • 2. 功能化基团
    • 结合作用
  • 3. 气泡驱动运动的传质强化作用
    • 分离处理
  • 4. 功能材料的催化降解作用
    • 催化降解
  • 5. 内部装载药物
    • 强化药 物释放传质过程
  • 6. 监测微马达的运动行为
    • 水质的检测
  • 7. 功能基团或分子
    • 蛋白质或大肠杆菌的有 效捕获与分离
• 四、 表征手段
  • 1.10球差电镜
  • 1.9 微马达运动分析
  • 1.8 微马达重复利用研究
  • 1.7 光芬顿/光催化性能研究
  • 1.6 光电化学分析
  • 1.5 比表面积和孔结构分析
  • 1.4 热重分析
  • 1.3 X射线光电子能谱分析（XPS）
  • 1.2 微观结构分析
  • 1.1物相分析（XRD）
• 五、 应用
  • 1. 清洁污染水体
  • 2. 生物医药
  • 3. 肿瘤药物递送
  • 4. 检测
  • 5. 降解
  • 6. 物质负载、运输、分离
  • 7. 辅助反应
• 六、 创新
  • 1. 蛋白质选择性材料
  • 2. 磁性的控制
  • 3. 荧光结合