[發(fā)明專利]一種水母觸須啟發(fā)的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN114875519A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙遠錦;郭佳慧;張大淦;顧竹笑;商逸璇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京鼓樓醫(yī)院
• 主分類號: D01F8/10
• 分類號: D01F8/10;D01F1/10;C08F299/02;D01D5/34;G01D5/26
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉佳慧

1.一種水母觸須啟發(fā)的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維的制備方法，其特征在于：

包括以下步驟：

步驟一、制備共流微流控芯片，包括內(nèi)相毛細管和外相毛細管，內(nèi)相毛細管的端部插入外相毛細管的端部，并與外相毛細管相連通；

內(nèi)相毛細管和外相毛細管的交接處插入通入外相毛細管的針頭，并進行封閉和固定；

步驟二、利用犧牲模板法制備得到離散的結(jié)構(gòu)色水凝膠微球，并將其均勻分散在粘度為400-700cP的水溶液中，作為內(nèi)相溶液；

選取可快速固化的且具有彈性的水凝膠前體溶液作為外相溶液；

將內(nèi)相溶液和外相溶液同時分別通入共流微流控芯片的內(nèi)相毛細管和外相毛細管中，固化后得到離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水母觸須啟發(fā)的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維的制備方法，其特征在于：

其中，通入內(nèi)相溶液時，使植入的結(jié)構(gòu)色水凝膠微球之間的距離保持一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水母觸須啟發(fā)的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維的制備方法，其特征在于：

其中，所述外相溶液為聚丙烯酰胺水凝膠前體溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水母觸須啟發(fā)的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維的制備方法，其特征在于：

其中，所述內(nèi)相溶液中的水溶液為聚乙烯醇溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水母觸須啟發(fā)的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維的制備方法，其特征在于：

其中，所述離散的結(jié)構(gòu)色水凝膠微球的制備方法為：

通過單乳化液微流控裝置制備得到由納米二氧化硅顆粒構(gòu)成的二氧化硅微球；

將制備得到的干燥的二氧化硅微球浸泡在水凝膠前體溶液中，通過毛細管力使水凝膠前體溶液充分滲透到納米二氧化硅顆粒之間的納米孔中；

然后將水凝膠前體溶液凝膠化，得到二氧化硅復合微球；

然后將二氧化硅復合微球在HF溶液中，當納米二氧化硅顆粒被完全腐蝕后，得到離散的結(jié)構(gòu)色水凝膠微球。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水母觸須啟發(fā)的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維的制備方法，其特征在于：

其中，所述內(nèi)相毛細管的數(shù)量為一個。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水母觸須啟發(fā)的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維的制備方法，其特征在于：

其中，所述內(nèi)相毛細管的數(shù)量為多個；

配制多個不同顏色結(jié)構(gòu)色水凝膠微球的內(nèi)相溶液，分別通入相應(yīng)的內(nèi)相毛細管，在通入過程中，使不同顏色的結(jié)構(gòu)色水凝膠微球先后交替進入外相溶液。

8.如權(quán)利要求1-7任意一項所述的制備方法制得的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維。

9.如權(quán)利要求8所述的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維在觸覺傳感中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的離散結(jié)構(gòu)色微球植入纖維在觸覺傳感中的應(yīng)用，其特征在于：

在外界環(huán)境的刺激下，微纖維內(nèi)部植入的結(jié)構(gòu)色微球會發(fā)生對應(yīng)的顏色變化，同時伴隨著光譜的遷移；根據(jù)微纖維的光譜位置，對外界環(huán)境的刺激進行識別和監(jiān)測。