ZnO-TiO2异质微米马达系统的光控重构变形行为

作者：谢琦; 程用杰; 游明; 王玉宽; 牟方志^*

来源：武汉理工大学学报, 2020, 42(02): 1-7.

• 微纳米马达
• 集群行为
• 异质系统
• 仿生微系统
• 重构行为

主要研究了ZnO-TiO2异质微米马达系统的近红外光诱导对流原位定点构建方法和紫外光控重构变形行为。在近红外光诱导对流作用下,分散的TiO2微米粒子于红外光斑中的ZnO微米针处原位聚集形成ZnO-TiO2异质微米马达系统。当施加紫外斜光时,无规自驱动的ZnO微米针因其受光面发生光腐蚀反应释放离子产物(Zn2+)而产生基于电解质扩散泳的正趋光定向运动,TiO2微米粒子因其受光面发生光催化H2O2分解反应释放出分子产物(O2)而产生基于非电解质扩散泳的负趋光性定向运动。因此,通过动态调节控制入射光的方向,可以实时控制强正趋光性ZnO微米马达的运动方向和运动轨迹,从而对弱负趋光性TiO2集群进行复杂切割(如直线、圆形和多次切割),实现对分裂子群的大小、形态和数量以及整个系统重构变形的复杂操控。本研究将为微米马达集群的形态控制和智能多功能微米马达集群系统的构建提供新策略,推动其在动态微图案化和微纳米组装加工方面的应用。

• 单位
  材料复合新技术国家重点实验室; 武汉理工大学