[发明专利]移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器及其检测方法

权利要求书

1.移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器，包括运输器和传感器（5），所述运输器包括基体（1）和涂覆层（2），其特征是：

基体（1）为薄带状磁致伸缩材料层，沿基体（1）宽度方向外缘设置传感器（5）；基体（1）单面覆盖有非磁致伸缩材料制成的涂覆层（2），涂覆层（2）沿基体（1）长度方向划分为A′部分（201）与B′部分（202），A′部分（201）与B′部分（202）对应于基体（1）上划分为A部分（101）与B部分（102）；A部分（101）与A′部分（201）组成驱动Ⅰ部， B部分（102）与B′部分（202）组成驱动Ⅱ部；

A′部分（201）涂覆于A部分（101）上，在交变磁场作用下，A′部分（201）限制了A部分（101）的伸长或者收缩运动，引起驱动Ⅰ部发生伸缩和翘曲复合运动；

B′部分（202）涂覆于B部分（102）上，在交变磁场作用下，B′部分（202）限制了B部分（102）的伸长或者收缩运动，引起驱动Ⅱ部发生伸缩和翘曲复合运动；

驱动Ⅰ部与驱动Ⅱ部分的截面抗弯模量不同，从而伸缩和翘曲复合运动不同，驱动Ⅰ部与驱动Ⅱ运动效果的叠加使运输器与盛装待测液体的容器内壁接触面（3）上产生位移。

2.根据权利要求1所述的移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器，其特征是：所述的传感器（5）包括本体（51），本体（51）为扁长条状，本体（51）长度为200μm ~2mm，本体（51）宽度为50~300μm，本体（51）厚度为5~30μm，本体（51）表面由内而外依次均匀溅射铬元素层（52）与金元素层（53），金元素层（53）外固定有抗体层（54）。

3.根据权利要求2所述的移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器，其特征是：所述的基体（1）和本体（51）采用磁致伸缩材料，其磁致伸缩系数大于20ppm( 10^-6 )，所述的涂覆层（2）采用的材料为铜或铝。

4.根据权利要求2所述的移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器，其特征是：铬元素层（52）和金元素层（53）涂覆厚度为60~150nm。

5.根据权利要求1所述的一种移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器，其特征是：所述的传感器（5）本体（51）与基体（1）一体成型制造。

6.根据权利要求1或3或5所述的移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器，其特征是：沿基体（1）宽度方向外缘设置有多个传感器（5），每个传感器（5）涂覆的抗体层（54）上携带的抗体种类各不相同。

7.根据权利要求1或3所述的移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器，其特征是：所述的磁致伸缩微型检测器用于待测液体中病菌检测，其基体（1）长度为3~100mm，基体（1）厚度为10~150μm，涂覆层（2）厚度为3~150μm。

8.如权利要求1所述的移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器的检测方法，其特征是：包括下述步骤：

1）、垂直于基体（1）表面设置一组亥姆霍兹线圈（4），基体（1）长度方向与亥姆霍兹线圈（4）产生的轴向磁场平行；

2）、亥姆霍兹线圈（4）的内圈（41）连接直流电源，提供水平方向不大于200奥斯特磁场强度的稳恒磁场；亥姆霍兹线圈（42）的外圈（42）连接交流电源，提供水平方向不大于5奥斯特磁场强度的交变磁场；调节直流电流大小和交流电流频率，随着亥姆霍兹线圈（4）振幅和频率变化，驱动Ⅰ部与驱动Ⅱ部在磁场的作用下发生翘曲运动，但驱动Ⅰ部与驱动Ⅱ部翘曲程度不同，运输器上驱动Ⅰ部、驱动Ⅱ部与接触面的摩擦力大小不同，运输器产生位移变化，携带传感器（5）产生位移变化；

3）、传感器（5）移动过程中，抗体层（54）与待测液中病菌发生特异性结合，病菌附着在抗体层（54）表面上，导致传感器（5）质量增加，传感器（5）固有频率发生变化，通过传感器固有频率的检测，定量获得待测液体中病菌的含量；

4）、调节亥姆霍兹线圈（4）电流频率，运输器反向运动，运输器退回初始位置。

9.根据权利要求8所述的移动可控的无线无源磁致伸缩微型检测器检测方法，其特征是：亥姆霍兹线圈（4）提供的外加磁场使运输器开始沿轴线方向向前运动的频率f₁称为前启动频率，使运输器开始沿轴线方向向后运动的频率f₂称为后启动频率，基体（1）的谐振频率为f₀，其中f₁＜f₀＜f₂；当外加磁场频率 f₁＜f＜f₀时，运输器向前运动；当外加磁场频率f₀＜f＜f₂时，运输器向后运动。