[發(fā)明專利]一種基于液態(tài)金屬的磁控馬達(dá)、制造方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510543961.1
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105071688B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張潔;劉靜
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: H02N2/02
• 分類號: H02N2/02;G01N35/10
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所61215
• 代理人: 賈玉健

1.一種基于液態(tài)金屬的磁控馬達(dá)，其特征在于：包括液態(tài)金屬(2)以及電鍍在液態(tài)金屬(2)部分表面的鎳層(3)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液態(tài)金屬的磁控馬達(dá)，其特征在于：所述液態(tài)金屬(2)采用在室溫條件下具有流動性的液態(tài)金屬或合金材料，包括鎵或鎵銦或鎵銦錫合金，通過不同的配比使其在室溫下呈液體狀態(tài)，便于取用，其用量根據(jù)需要從10μL～1000μL。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于液態(tài)金屬的磁控馬達(dá)，其特征在于：所述部分表面為液態(tài)金屬(2)表面的1/5～1/2。

4.權(quán)利要求1所述基于液態(tài)金屬的磁控馬達(dá)的制造方法，其特征在于：首先，將一定量的液態(tài)金屬材料在鍍鎳溶液中用電化學(xué)工作站在液態(tài)金屬(2)表面部分區(qū)域鍍上一層鎳層(3)，形成磁控小馬達(dá)；磁控馬達(dá)的液態(tài)金屬在水溶液中與鋁反應(yīng)獲得自驅(qū)動運(yùn)動能力。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于：所述鍍鎳溶液采用10～30g/L氯化鎳、300～400g/L氨基磺酸鎳、30～40g/L硼酸混合而成，在PH為3～5，溫度在30～50℃，-1.0V，Ag/AgCl，3MKCl條件下在液態(tài)金屬部分表面鍍鎳300～600s。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于：所述水溶液(3)采用HCl溶液和NaCl溶液中的一種或兩種溶液的混合，或者NaOH溶液、Na₂CO₃溶液和NaCl溶液中的一種或多種溶液的混合，濃度在0.1mol/L～0.3mol/L范圍內(nèi)。

7.權(quán)利要求1所述的基于液態(tài)金屬的磁控馬達(dá)用于傳感檢測或藥物控釋，其特征在于：在所述磁控小馬達(dá)的表面鎳層上聚合一層高分子薄膜，能夠共價結(jié)合待測物質(zhì)，在鋁觸發(fā)其運(yùn)動后用外磁場牽引磁控小馬達(dá)至特定位置，磁控小馬達(dá)自驅(qū)動前進(jìn)至目標(biāo)位置，實現(xiàn)待測物質(zhì)的分離與集中檢測；高分子薄膜在低溫環(huán)境中吸入藥物，鋁觸發(fā)其運(yùn)動后用外磁場牽引磁控小馬達(dá)至特定位置，磁控小馬達(dá)自驅(qū)動前進(jìn)至目標(biāo)較高溫的位置，通過溫度變化釋放藥物；所述高分子薄膜采用能夠在磁控馬達(dá)的鎳層表面進(jìn)行電聚合形成電化學(xué)傳感或藥物控釋的材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于液態(tài)金屬的磁控馬達(dá)用于傳感檢測或藥物控釋，其特征在于：所述能夠在磁控馬達(dá)的鎳層表面進(jìn)行電聚合形成電化學(xué)傳感的材料為基于苯硼酸及其衍生物在液態(tài)金屬表面的鎳表層電聚合形成糖化學(xué)傳感器，或聚合聚異丙基丙烯酰胺用于藥物控釋的高分子材料。

9.權(quán)利要求1所述的基于液態(tài)金屬的磁控馬達(dá)用于分離檢測樣品，其特征在于：在所述磁控小馬達(dá)的表面鎳層上噴濺一層金薄層后再修飾不同功能基團(tuán)，功能基團(tuán)與樣品溶液中的待測物質(zhì)結(jié)合后，用鋁觸發(fā)磁控小馬達(dá)運(yùn)動；在外磁場作用下將磁控小馬達(dá)牽引至特定位置，撤去外磁場，磁控小馬達(dá)自驅(qū)動運(yùn)動前進(jìn)至目標(biāo)位置，實現(xiàn)待測物質(zhì)從樣品溶液中的分離與集中檢測；所述功能基團(tuán)為在磁控小馬達(dá)上的金薄層上采用表面活性劑、氨基或巰基化合物，或者是修飾了氨基或巰基的DNA探針物質(zhì)進(jìn)行表面修飾形成的功能化基團(tuán)，通過磁控小馬達(dá)的運(yùn)動進(jìn)行分離檢測蛋白、細(xì)胞、抗體、抗原和核酸生物活性物質(zhì)。

10.權(quán)利要求1所述的基于液態(tài)金屬的磁控馬達(dá)用于檢測分析，其特征在于：將所述磁控小馬達(dá)磁化后用于吸附功能化磁性顆粒用于檢測分析；所述功能化磁性顆粒采用外包覆一層高分子材料的磁性微球，或表面聚合一層可電化學(xué)傳感或藥物控釋的高分子薄膜的磁性微球，或噴射金薄層后修飾不同功能基團(tuán)的磁性微球；這些磁性微球被磁化后的磁控小馬達(dá)吸附，在磁控小馬達(dá)去磁化后與之分離，通過磁控小馬達(dá)的運(yùn)動驅(qū)動磁性顆粒運(yùn)動到特定位置，進(jìn)而實現(xiàn)分離檢測傳感。