[发明专利]液态金属复合柔性纳米管的制备及其做为纳米马达的应用

摘要

本发明提供了一种液态金属复合柔性纳米管的制备及其做为纳米马达的应用。本发明要解决现有的合成微纳米马达的方法成本高，后处理麻烦，生物相容性底，实验可重复率底的问题。方法：一、制备磁性纳米粒子；二、将聚电解质层层组装到多孔模板中；三、组装磁性纳米粒子；四、将液态金属固定到多孔模板中；五、去除模板，得到液态金属复合柔性纳米管。将液态金属复合柔性纳米管作为微纳米马达置于流体中，并对其施加周期变化的磁场，液态金属复合柔性纳米管的柔性和不对称构型使液态金属复合柔性纳米管和流体介质进行相互作用，实现马达在长轴方向的净运动。本发明的制备的液态金属复合柔性纳米管在生物医学，仿生设计等领域有广泛的应用前景。

主权项

1.一种液态金属复合柔性纳米管的制备方法，其特征在于，步骤一、将0.1g～1.0g氯化亚铁和0.5g～2.0g氯化铁溶解于40ml～100ml去离子水中，加热至60℃～80℃并搅拌，再加入1ml～10ml氨水，继续加热30min～60min，用磁铁吸引粒子并清洗1～3次后加入2ml浓度为0.1～1g/ml的柠檬酸钠，并继续加热30min～200min，得到磁性纳米粒子；步骤二、组装纳米管的主体骨架：a、以多孔阳极氧化铝、聚碳酸酯膜或多孔硅片为模板，将模板依次用异丙醇、丙酮和乙醇清洗去除模板表面污垢；b、将模板投入到浓度为0.1～5mg/mL的聚电解质中浸泡5小时；c、重复步骤b2～10次，得到了组装在模板上的纳米管的主体骨架；步骤三、磁性纳米粒子的组装：d、以去离子水为溶剂，将步骤一得到的磁性纳米粒子配制成浓度为0.1～5mg/mL的溶液；e、将经步骤二得到的组装了纳米管主体骨架的模板投入到浓度为0.1～5mg/mL的聚烯丙基胺盐酸盐中浸泡5小时，取出后用去离子水清洗干净；然后再投入到步骤d制备的磁性粒子溶液中浸泡5小时，再用去离子水清洗；f、重复步骤e的操作3～5次，完成了磁性纳米粒子的组装；步骤四、将经步骤三处理的模板置于液态金属镓表面，使用真空抽滤法处理1～2小时，并依次使用市售过氧化氢溶液和无水乙醇处理模板表面，得到带有液态金属复合柔性纳米管的模板；步骤五、将经步骤四处理的模板浸入对应溶剂中去除模板，得到液态金属复合柔性纳米管；步骤二中，多孔阳极氧化铝的孔径为200nm～400nm；步骤二中，聚碳酸酯膜的孔径为50nm～1μm；步骤二中，多孔硅片上孔的直径为2μm～5μm；步骤二中，聚电解质为聚烯丙基胺盐酸盐、聚苯乙烯磺酸钠盐、壳聚糖或海藻酸钠。