[发明专利]一种外磁场调控非磁性椭球胶体颗粒三维周期结构的自组装方法

权利要求书

1.一种外磁场调控的非磁性椭球胶体颗粒三维周期结构的自组装方法，其特征在于非磁性聚苯乙烯胶体颗粒三维周期结构是以磁流体作为载体，结合垂直沉积自组装法和外磁场调控技术制备而成，包括以下步骤：1）将椭球置于小玻璃瓶中，利用超声池超声60min，使之椭球均匀分散在去离子水中；2）从小玻璃瓶中取出5ml带有椭球的溶液，滴入浓度为0.3%的磁流体0.017ml，并超声始终均匀分布；3）将该玻璃瓶置于真空箱中，控制小玻璃瓶液面处的磁场强度为210G；4）在蒸发温度35℃，压强为45mmHg的条件下，生长6h，得到空隙内充满磁流体的非磁性聚苯乙烯椭球胶体颗粒的三维周期结构；5）利用氢氟酸蒸汽进行腐蚀，去掉三维周期结构中的磁流体成分，蒸汽腐蚀时间为10min，得到纯聚苯乙烯非磁性椭球胶体颗粒的三维周期结构。

2.根据权利要求1所述的一种外磁场调控的非磁性椭球胶体颗粒三维周期结构的自组装方法，其特征在于，在步骤3）中，在小玻璃瓶的上下两端各放置条形磁铁一根，使得掺有非磁性聚苯乙烯椭球胶体颗粒的磁流体溶液处在匀强磁场中，有利于椭球构筑基元的取向排列。

3.根据权利要求1所述的一种外磁场调控的非磁性椭球胶体颗粒三维周期结构的自组装方法，其特征在于，在步骤3）中，在小玻璃瓶的上下两端各放置条形磁铁一根，两条磁铁可以围绕小玻璃瓶同步转动，进而控制椭球构筑基元的取向。

4.根据权利要求1所述的一种外磁场调控的非磁性椭球胶体颗粒三维周期结构的自组装方法，其特征在于，在步骤1）中，非磁性聚苯乙烯椭球胶体微球是通过对聚苯乙烯球形胶体颗粒拉伸制得，颗粒的纵横比为1.1~1.7。

5.根据权利要求1所述的一种外磁场调控的非磁性椭球胶体颗粒三维周期结构的自组装方法，其特征在于，将步骤4）干燥后的非磁性椭球胶体颗粒三维周期结构至于氢氟酸蒸汽中，使得磁流体完全被腐蚀完毕，只剩下非磁性聚苯乙烯椭球胶体颗粒的三维周期结构。

6.根据权利要求1所述的一种外磁场调控的非磁性椭球胶体颗粒三维周期结构的自组装方法，其特征在于构筑基元的短轴半径为微纳米级别。

7.根据权利要求1所述的一种外磁场调控的非磁性椭球胶体颗粒三维周期结构的自组装方法，其特征在于，所使用的磁流体为水基磁流体。