[发明专利]一种定向输运固体微粒的磁性阵列及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种定向输运固体微粒的磁性阵列及其制备方法和应用，属于功能材料及固体控制技术领域。所述方法包括在PVC薄板上制备孔阵列，在孔阵列中分散磁性粒子并浇筑聚合物，固化后将PVC薄板溶解，即得到所述的磁性阵列。所述的磁性阵列上方设置马达驱动的磁铁，就可以驱动磁性阵列弯曲，进而带动磁性阵列上的非磁性粒子的定向连续输运。本发明制备方法简单，原料易得，成本低；本发明的磁性阵列可用于固体微粒的定向连续输运，在医学治疗、药物输送系统等方面具有很好的应用前景。在患病条件下，应用于运输固体微粒的仿生纤毛的设计研究方面具有一定的参考价值。

主权项

1.一种定向输运固体微粒的磁性阵列的应用，其特征在于：将钕铁硼磁铁固定在机械臂上，利用马达驱动机械臂带动钕铁硼磁铁运动，将磁性阵列放在马达驱动的钕铁硼磁铁下方，磁性阵列上布置非磁性固体微粒，制得定向连续输运非磁性固体微粒的磁驱动装置；磁性阵列弯曲程度和摆动频率由磁场的强度和移动速度控制着；所述的非磁性固体微粒为聚苯乙烯微粒，微粒尺寸为2.5mm；所述的定向输运固体微粒的磁性阵列，包括规则排列的磁性圆锥和磁性圆柱阵列，磁性阵列的顶部比底部更粗糙，钴粒子不均匀分布；所述的磁性阵列的基底为聚合物材料PDMS，厚度为1.5‑2mm；磁性阵列的高度为2‑4mm，相邻两个圆锥或圆柱之间间距为0.8‑1.2mm，磁性阵列的摆动频率为1.5s/circle‑1.9s/circle，每个圆锥或圆柱内填充有磁性粒子，所述的磁性粒子为钴粒子；当磁铁在磁性阵列上方静止时，磁性阵列保持竖直状态；当磁铁平行于磁性阵列移动时，磁性阵列沿着磁场移动方向均匀可逆弯曲；当磁铁被移走时，磁性阵列将会恢复到原来的垂直位置，从弯曲到恢复至原来垂直位置产生的驱动力如果足够强大，就推动放在磁性阵列上的非磁性固体微粒运动，最大输运距离达到4.7mm，速率最大0.09mm/s。