[發明專利]一種適用于流體界面上微小物體組裝和重構的方法及其應用

有效

• 申請號: 202011252868.2
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112340691B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 呂久安;胡志明
• 申請（專利權）人: 西湖大學
• 主分類號: B81B3/00
• 分類號: B81B3/00;B81B1/00
• 代理公司: 杭州匯和信專利代理有限公司 33475
• 代理人: 陳江

1.一種適用于流體界面上微小物體組裝的方法，其特征在于，利用光照射流體界面上的微小物體使其發生形變誘導液面產生形變并形成毛細作用力驅動微小物體組裝，其中微小物體指可在光照下發生彎曲形變一切物體，當光源對兩個微小物體朝相同方向照射時，當兩個微小物體初始位置為頭對頭連接時，光照后組裝形態始終為頭對頭連接，而當兩個微小物體初始位置為平行時則會出現頭對頭和肩并肩兩種組裝模式；當光源對兩個微小物體朝相反方向照射時，微小物體以T字形方式組裝。

2.根據權利要求1所述的適用于流體界面上微小物體組裝的方法，其特征在于，包括以下步驟：將至少兩微小物體置于氣-液界面上，光照射微小物體使其發生彎曲形變誘導液面產生形變并形成毛細作用力驅動微小物體進行組裝。

3.根據權利要求1所述的適用于流體界面上微小物體組裝的方法，其特征在于，將至少兩微型執行器置于多層液面上，其中至少兩層液面上設有微小物體，對多層液面上的微小物體光照，促使微小物體在多層液面上進行獨立組裝或者協同組裝。

4.根據權利要求3所述的適用于流體界面上微小物體組裝的方法，其特征在于，多層液面為氣-液與液-液界面，或，液-液與液-液界面。

5.根據權利要求1所述的適用于流體界面上微小物體組裝的方法，其特征在于，改變光源的照射方向以控制微小物體的彎曲方向，如光源從上往下照射，微小物體朝上彎曲；如光源從下往上照射，微小物體朝下彎曲。

6.根據權利要求1所述的適用于流體界面上微小物體組裝的方法，其特征在于，氣-液界面中的氣體為空氣、氮氣、氬氣，液體為水、硅油、氟化液、鹽溶液；光源為紫外光、可見光、紅光和近紅外光中的任意一種。

7.一種協同組裝微小物體，其特征在于，根據其上權利要求1到6任一所述的適用于流體界面上微小物體組裝的方法組裝得到。

8.一種適用于流體界面上微小物體重構的方法，其中微小物體指可在光照下發生彎曲形變的微小物體，其特征在于，包括以下步驟：將至少兩微型執行器置于氣-液界面上，根據組裝圖案形狀確定紫外光的光照方向，紫外光光照對應的微小物體根據權利要求1到6任一所述的適用于流體界面上微小物體組裝的方法完成自組裝；改變紫外光的光照方向，紫外光光照對應的微小物體誘導已組裝的微小物體的組裝圖案發生變化，調節光源的照射方向和強度以誘導微小物體形成重構的組裝圖案。

9.根據權利要求8所述的適用于流體界面上微小物體重構的方法，其特征在于，包括以下步驟：將至少兩微小物體置于至少多層液面上，其中至少兩層液面上設有微小物體，對多層液面上的微小物體根據組裝圖案形狀確定紫外光的光照方向，紫外光光照對應的微小物體完成自組裝；改變紫外光的光照方向，紫外光光照對應的微小物體誘導已組裝的微小物體的組裝圖案發生變化，調節光源的照射方向和強度以誘導微小物體形成重構的組裝圖案。

10.一種協同組裝微小物體，其特征在于，根據其上權利要求8所述的一種適用于流體界面上微小物體重構的方法重構得到。