[发明专利]一种组合层级螺旋式微纳米游泳机器人

权利要求书

1.一种组合层级螺旋式微纳米游泳机器人，其特征在于：所述机器人包括刚性头部(1)、层级螺旋尾(3)、驱动电机、头尾连接段(4)，其中：

所述刚性头部内部放置微型驱动电机；

所述头尾连接段(4)为直径相同的螺旋结构，所述层级螺旋尾(3)为直径逐渐增大的螺旋结构，所述头尾连接段(4)和层级螺旋尾(3)一体制成；所述头尾连接段(4)与刚性头部(1)紧密粘接。

2.根据权利要求1所述的一种组合层级螺旋式微纳米游泳机器人，其特征在于：所述层级螺旋尾(3)由亲水单体通过光刻法制造。

3.根据权利要求1或2所述的一种组合层级螺旋式微纳米游泳机器人，其特征在于：所述层级螺旋尾(3)采用AAm亲水单体材料(NIPAAm/AAm/PEGDA配比为85:15:1)制成，其整体长度为13.5～16.5μm。

4.根据权利要求1或2所述的一种组合层级螺旋式微纳米游泳机器人，其特征在于：所述刚性头部(1)采用金属镍制成，采用圆柱构型，其高度7.5μm，半径0.64μm。

5.根据权利要求1所述的一种组合层级螺旋式微纳米游泳机器人，其特征在于：所述层级螺旋尾(3)截面为圆形，整体径向半径逐渐增大，初始螺旋半径为R₁，径向半径为R_H，最大半径R₂由以下方程表示，其中n为螺旋的圈数：R₂＝R₁+nR_H。

6.根据权利要求1所述的一种组合层级螺旋式微纳米游泳机器人，其特征在于：所述微型游泳者在硅油中实现游泳运动，整体环境为低雷诺系数流体环境。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种组合层级螺旋式微纳米游泳机器人，其特征在于：将层级螺旋尾(3)扩展为组合螺旋尾，所述组合螺旋尾为层级螺旋尾(3)、半径一致的螺旋尾或半径逐渐减小的螺旋尾中的一种或两种配合使用。