[發明專利]一種軟凝膠自驅動微型馬達及其制備方法

有效

• 申請號: 201610175651.3
• 申請日: 2016-03-27
• 公開（公告）號: CN105693923B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 王朝陽;王薈
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08F220/56
• 分類號: C08F220/56;C08F222/38;C08F220/06;C08J7/04;C08F220/54;B01J32/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種軟凝膠自驅動微型馬達的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)取水凝膠的單體分散在水中，得單體溶液；通氮氣除氧后，加入交聯劑、引發劑以及催化劑，超聲振蕩均勻，然后將所得溶液置于馬達形狀所對應的模具中并密封，置于室溫下反應10～20小時，即得符合馬達形狀需求的水凝膠；所述催化劑為四甲基乙二胺；

(2)將該水凝膠表面進行均勻的高真空硅脂涂覆處理，留下催化劑負載面不做處理；

(3)將步驟(2)處理過的水凝膠平置，使水凝膠未涂覆高真空硅脂的一面向上，把催化劑水溶液注射到水凝膠的上表面，再置于暗室10～20min，待催化劑水溶液被水凝膠完全吸收，即得到軟凝膠自驅動微型馬達；所述的催化劑為高錳酸鉀，利用高錳酸鉀和過氧化氫之間的化學反應作為微型馬達驅動力的來源。

2.根據權利要求1所述的一種軟凝膠自驅動微型馬達的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述水凝膠的單體為丙烯酰胺、丙烯酸和異丙基丙烯酰胺中的一種或者幾種，單體溶液的固含量為8wt％～25wt％。

3.根據權利要求1所述的一種軟凝膠自驅動微型馬達的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述交聯劑為物理交聯劑或者化學交聯劑，交聯劑相對于單體的質量為0.025wt％～0.125wt％。

4.根據權利要求3所述的一種軟凝膠自驅動微型馬達的制備方法，其特征在于，所述化學交聯劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺，化學交聯劑中N,N-亞甲基雙丙烯酰胺相對于單體的質量為0.025wt％～0.05wt％。

5.根據權利要求1所述的一種軟凝膠自驅動微型馬達的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的引發劑為過硫酸銨或者過硫酸鉀；引發劑相對于單體的質量為0.25wt％～0.5wt％；所述催化劑相對于單體的質量為1wt％～2wt％。

6.根據權利要求1所述的一種軟凝膠自驅動微型馬達的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的模具的形狀為柱狀，所得到的微型馬達的長度范圍為1～20mm。

7.根據權利要求1所述的一種軟凝膠自驅動微型馬達的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述高錳酸鉀水溶液的濃度為4.3～6.3g/mL。

8.根據權利要求1所述的一種軟凝膠自驅動微型馬達的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述注射為采用移液槍準確移取催化劑水溶液注射到水凝膠的上表面，其中，催化劑水溶液的移取量相對于作用面積的范圍為0.8～2μL/mm²。

9.由權利要求書1-8任一項所述的方法制得的一種軟凝膠自驅動微型馬達，其特征在于，該軟凝膠自驅動微型馬達采用了親水性的軟凝膠作為馬達制造的基體材料；在馬達自驅動所需催化劑的負載過程中，利用了水凝膠自身的親水性，采用注射方法來完成催化劑的負載。