[发明专利]液态金属复合高分子刷马达的制备及做为纳米马达的应用

权利要求书

1.一种液态金属复合高分子刷马达的制备方法，其特征在于，

步骤一、称取氯化亚铁0.1g～2.0g和氯化铁0.2g～2.5g于40ml～100ml去离子水中制成溶液，溶液加入烧瓶中加热至65℃～85℃，在搅拌中加入1ml～10ml氨水，加入完毕后继续加热20min～60min，产物用磁铁吸引并清洗6～10次后加入稳定剂，稳定剂为柠檬酸钠，4ml浓度为0.1～1g/ml的柠檬酸钠在搅拌中加入，加入完毕后继续加热40min～200min，得到磁性纳米粒子；

步骤二、磁性纳米粒子的组装：以多孔阳极氧化铝、聚碳酸酯膜或多孔硅片为模板，将步骤一得到的磁性纳米粒子浓度稀释至0.1～5mg/mL，将对应模板投入到稀释后的磁性纳米粒子溶液中，取出后用去离子水清洗，磁性纳米粒子的组装操作3～5次，完成了磁性纳米粒子的组装；

步骤三、将经步骤二处理的模板置于液态金属镓表面，使用真空抽滤法处理1～2小时，并依次使用市售过氧化氢溶液和无水乙醇处理模板表面，得到液态金属填充的模板；

步骤四、将经步骤三处理的模板的单面放置到市售镀金液中部分置换得到带有金的模板；

步骤五、将经步骤四处理的模板进行ATRP聚合，方法为，将0.1～5mg的CuBr、1～20μL的1,1,4,7,7-五甲基二亚乙基三胺、0.1～5m L的甲醇依次放入圆底烧瓶中混匀并隔绝氧气，加入0.1～4g的N-异丙基丙烯酰胺单体和10m L的去离子去氧水配置澄清溶液，将浸渍过引发剂DTBU的模板放入另一圆底烧瓶中，进行3～7次抽真空以及充氮气后，持续通入氮气；然后将配置好的澄清溶液导入到放有模板的圆底烧瓶中，在室温条件下，反应若干小时，然后依次用异丙醇、乙醇和水冲洗；

步骤六、将经步骤五处理的模板使用对应溶液进行去模板处理，得到液态金属复合高分子刷马达；高分子刷为刺激响应性高分子刷。

2.根据权利要求1所述的一种液态金属复合高分子刷马达的制备方法，其特征在于，步骤一中，磁性纳米粒子的粒径为5nm～100nm。

3.根据权利要求1所述的一种液态金属复合高分子刷马达的制备方法，其特征在于，步骤二中，多孔硅片的孔径为1μm～5μm。

4.根据权利要求1所述的一种液态金属复合高分子刷马达的制备方法，其特征在于，步骤二中，聚碳酸酯膜的孔径为50nm～5μm。

5.根据权利要求1所述的一种液态金属复合高分子刷马达的制备方法，其特征在于，步骤二中，多孔阳极氧化铝孔径为200nm～500nm。

6.根据权利要求1所述的一种液态金属复合高分子刷马达的制备方法，其特征在于，步骤二中的模板为多孔硅片时，步骤六中的去模板处理溶液为氢氟酸或氟化铵溶液。

7.根据权利要求1所述的一种液态金属复合高分子刷马达的制备方法，其特征在于，步骤二中的模板为聚碳酸酯膜时，步骤六中的去模板处理溶液为二氯甲烷或N，N-二甲基甲酰胺。

8.根据权利要求1所述的一种液态金属复合高分子刷马达的制备方法，其特征在于，步骤二中的模板为多孔阳极氧化铝时，步骤六中的去模板处理溶液为磷酸或氢氧化钠溶液。

9.液态金属复合高分子刷马达的应用，将权利要求1～8任一权利要求制备的液态金属复合高分子刷马达置于流体中施加周期变化磁场，使其作为微纳米马达运动；同时通过对应的外部刺激，调控高分子刷形态，改变液态金属复合高分子刷马达的运动行为。