[發明專利]光致納米機械手

有效

• 申請號: 201810792530.2
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108839009B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 馬赫;張新平
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B25J9/10
• 分類號: B25J9/10
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 哈達

本申請涉及一種光致納米機械手。所述光致納米機械手包括第一線狀基體、第一二氧化釩層和夾持結構。所述第一線狀基體呈螺旋狀延伸并形成第一納米螺旋管。所述第一線狀基體的全部表面設置有所述第一二氧化釩層。所述夾持結構與所述第一納米螺旋管的一端固定連接。光照下所述第二納米螺旋管會發生圍繞軸線自行收縮旋轉的運動。因此所述第二納米螺旋管可以具有手腕的旋擰功能。所述光致納米機械手可以根據熱源不同的方向和不同的強度產生不同的旋轉和收縮效果，進而可以帶動所述夾持結構進行不同的操做，方便靈活。

技術領域

本申請涉及納米領域，特別是涉及一種光致納米機械手。

背景技術

智能材料是指具有感知、響應并具有功能發現能力的新材料。智能材料及其相關器件在人工肌肉、智能皮膚、機器人和隱身等民用和軍事等相關領域都有著重要應用。利用智能材料構建的機械手是能夠響應外部激勵并將其模擬人手運動的器件，是仿生機器人的關鍵部件。按照激勵方式不同，驅動器可分為熱致、電致、磁致、光致、濕度響應和溶劑響應，等等。相比于其它機制，光致驅動具有多方面的優勢。第一，可實現遠程無線操控；第二，可利用太陽光來激勵；第三，可實現對不同波長的響應。因此，光致驅動成為近年來人們重點的研究方向。未來智能社會對于仿生智能機械的巨大需求為光致驅動機械的研發提供了廣闊的空間和前所未有的機遇。目前，傳統的光致驅動機械手的研發主要集中在宏觀尺度,尺寸在微米甚至納米尺度的光致驅動機械手還極少，且現有方案存在運動模式輸出單一，靈活度差的問題，難以滿足未來社會對納米機械的需要。

發明內容

基于此，有必要針對目前缺少運動模式多樣的納米尺度的光致納米機械手的問題，提供一種光致納米尺度機械手。

一種光致納米尺度機械手，包括：

第一線狀基體，呈螺旋狀延伸并形成第一納米螺旋管；

第一二氧化釩層，所述第一線狀基體的表面設置有所述第一二氧化釩層；

夾持結構，所述夾持結構與所述第一納米螺旋管的一端固定連接。

在一個實施例中，所述夾持結構包括：

固定部，所述第一納米螺旋管的一端與所述固定部固定連接；

第二線狀基體，呈螺旋狀延伸并形成第二納米螺旋管，所述第二納米螺旋管的一端與所述固定部固定連接；

夾持部，所述夾持部的一端與所述固定部固定連接；

所述第二納米螺旋管、所述第一納米螺旋管和所述夾持部通過所述夾持部構成Y形結構，所述第二納米螺旋管靠近所述夾持部的所述第二線狀基體的表面設置有第二二氧化釩層。

在一個實施例中，設置有所述第二二氧化釩層的所述第二線狀基體的表面設置有多個第一凹坑。

在一個實施例中，所述夾持部為第三線狀基體，所述第三線狀基體呈螺旋狀延伸并形成第三納米螺旋管，所述第三納米螺旋管的一端與所述固定部連接，所述第三納米螺旋管靠近所述第二納米螺旋管的所述第三線狀基體的表面設置有第三二氧化釩層。

在一個實施例中，設置有所述第三二氧化釩層的所述第三線狀基體的表面設置有多個第二凹坑。

在一個實施例中，還包括第一激光發射器，用以照射所述第一納米螺旋管。

在一個實施例中，還包括第二激光發射器，用以照射所述第二納米螺旋管。

在一個實施例中，所述第一二氧化釩層的厚度、所述第二二氧化釩層的厚度和所述第三二氧化釩層的厚度為50nm-150nm。

在一個實施例中，所述第一線狀基體、所述第二線狀基體和所述第三線狀基體由碳納米纖維制成。

在一個實施例中，所述第二納米螺旋管和所述第三納米螺旋管相對彎曲形成夾持空間。