[发明专利]一种基于太赫兹波诱导的微型机器人

权利要求书

1.一种基于太赫兹波诱导的微型机器人，包括基底，基底上粘贴有吸波发热变形层，所述吸波发热变形层至少包括具有不同太赫兹波响应频率的对称设置的第一吸波单元和第二吸波单元，所述第一吸波单元两侧粘贴有第一发热变形单元，所述第二吸波单元两侧粘贴有第二发热变形单元；其中，

第一吸波单元和第二吸波单元分别用于吸收频率与其各自响应频率相同的太赫兹波并转化为热能；

所述第一发热变形单元通过吸收由所述第一吸波单元产生的热能产生热应力，并连同基底一起发生非对称形变，在形变复原的过程中对微型机器人产生推力，使得微型机器人在推力作用下依靠地面摩擦力向第二吸波单元所在方位运动；

所述第二发热变形单元通过吸收由所述第二吸波单元产生的热能产生热应力，并连同基底一起发生非对称形变，在形变复原的过程中对微型机器人产生推力，使得微型机器人在推力作用下依靠地面摩擦力向第一吸波单元所在方位运动；

所述微型机器人热变形的响应速率和运动效率可根据太赫兹波辐射功率进行调节。

2.根据权利要求1所述的微型机器人，其中，所述第一吸波单元包括硅基底，所述硅基底上刻蚀有均匀分布的第一天线阵列，所述第一天线阵列中每根天线的臂长为其所吸收的太赫兹波波长的四分之一，天线之间的缝隙宽度为其所吸收的太赫兹波波长的二十分之一。

3.根据权利要求2所述的微型机器人，其中，所述第二吸波单元包括硅基底，所述硅基底上刻蚀有均匀分布的第二天线阵列，所述第二天线阵列中每根天线的臂长为其所吸收的太赫兹波波长的四分之一，天线之间的缝隙宽度为其所吸收的太赫兹波波长的二十分之一。

4.根据权利要求2或3所述的微型机器人，其中，所述第一天线阵列和第二天线阵列中的天线均为带阻天线，由阻性多晶硅制备。

5.根据权利要求2所述的微型机器人，其中，所述第一发热变形单元和所述第二发热变形单元均由具有热变形功能的复合材料构成。

6.根据权利要求1所述的微型机器人，其中，所述基底由PDMS超弹性材料制备。

7.一种制备如权利要求5所述微型机器人的方法，包括如下步骤：

S100：分别在至少2块硅基底上加工沉积2组具有不同结构参数的且分布均匀的天线阵列；

S200：在2组天线阵列中的每个天线的上表面以及硅基底的下表面分别粘贴有具有热变形功能的复合材料，构成吸波发热变形层；

S300：将所述吸波发热变形层粘贴在由PDMS超弹性材料制备的基底上，即获得微型机器人。

8.一种权利要求1所述微型机器人的应用方法，包括如下步骤：

S100：开启太赫兹源，发射频率与第一吸波单元的响应频率相同的太赫兹波，第一吸波单元将所吸收的太赫兹波转化为热能并传递给第一发热变形单元，此时，第二吸波单元不动作；

S200：第一发热变形单元吸收热能后产生热应力，并连同基底一起发生非对称形变；

S300：关闭太赫兹源，第一吸波单元停止吸收太赫兹波，第一发热变形单元连同基底逐渐恢复至初始状态，并促使微型机器人向第二吸波单元所在方位运动。