中国化学会第32届学术年会
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光活性微纳米马达在液液界面中的运动研究
刘佳钰 杨舟 王威*

分会

第三十五分会:胶体与界面化学

摘要

微纳米马达是一种能够将外界能量转化为自身的动能的活性胶体材料,在环境监测,污染处理,药物运输,生物传感等方面均具有潜在应用价值,而光能经过合理设计其既可以直接有效地供给马达运动所需的能量,又能够通过改变光强,波长和照射方向等方式给马达传递信息,进而更简单易行的控制马达的诸如运动/停止,转向,加速,震荡等行为方式。因此光驱动微纳米马达近些年的发展迅速,应用前景十分广阔。另一方面,目前的很多研究只是着眼于马达在无限大底板上的运动行为,而与现实环境联系更密切的液液界面的研究则较少,因此本课题将二者结合,重点研究光驱微纳米马达在液液界面的运动行为特征。 通过实验我们发现,当TiO2 -Pt Janus马达在液液界面上时,由于界面的弯曲变形会使马达与马达之间存在一个相互吸引的毛细作用力,这对于TiO2微球的群体行为特征有明显影响;而在紫外光照射下,由于光催化分解溶液中的燃料,微纳米马达两侧产生局部物质浓度梯度进而发生自电泳运动,但是当马达位于液液界面环境中时,其运动速度明显小于在普通无限大玻璃底板附近运动时的速度。对于这种现象,本文尝试从多种可能的原因中寻找答案,最终认为马达在不同环境下运动倾角不同是造成这种结果最可能的原因。 通过本课题的研究,我们探究了光驱微纳米马达在液液界面环境下的运动行为特征,获得了一些初步的有价值的信息,对于理解微纳米马达与周围环境之间的相互作用以及微纳米马达在未来的实际应用均提供了较好的指导意义。

关键词

液液界面;光驱微纳米马达

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段世芳 哈尔滨工业大学(深圳)、刘佳钰 哈尔滨工业大学(深圳)、陈曦 哈尔滨工业大学(深圳) 共3人点赞了这篇线上墙报。