一种定向输运固体微粒的磁性阵列及其制备方法和应用技术

本发明专利技术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。本发明专利技术制备方法简单，原料易得，成本低；本发明专利技术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。

Magnetic array for directional transport of solid particles, preparation method and application thereof

The invention discloses a magnetic array for directional transport of solid particles, a preparation method and an application thereof, belonging to the technical field of functional materials and solid control. The method comprises preparing a hole array on a PVC sheet, dispersing magnetic particles in a hole array, and placing the polymer, and then dissolving the PVC sheet after curing to obtain the magnetic array. A magnet driven by a motor is arranged above the magnetic array to drive the magnetic array to be bent, thereby driving the directional continuous transport of the non-magnetic particles on the magnetic array. The preparation method of the invention is simple, easy, low cost of raw materials; the magnetic array of the invention can be used for directional continuous transport of solid particles, has a good application prospect in medical treatment, drug delivery system etc.. Under the condition of disease, it has certain reference value for the design and research of the bionic cilia for transporting solid particles.

【技术实现步骤摘要】
一种定向输运固体微粒的磁性阵列及其制备方法和应用
本专利技术属于功能材料及固体控制
，具体涉及一种具有实现定向输运固体微粒的磁性阵列及其制备方法和应用。
技术介绍
灰尘、细菌和其他异物粒子等固体微粒常常干扰动生物体的肺部。固体微粒的定向输运行为通常需要使用机械泵等推动装置实现，这种方法不仅会增加实现难度，也会消耗大量能源。在固体输运的过程中，能够连续的定向输运在医学治疗、微粒定向输运、仿生学机械研究、药物输送系统和无液体情况下的自清洁等新技术的发展具有重要的意义。目前，在患病条件下应用于运输固体微粒的仿生纤毛设计上仍然缺乏有效方案。
技术实现思路
针对固体微粒输运技术的不足，本专利技术提供一种定向输运固体微粒的磁性阵列及其制备方法和应用。通过研究磁性阵列摆动频率对固体输运的影响，利用磁性圆锥或圆柱阵列摆动过程中产生各项异性摩擦力的特性，使固体微粒仅通过磁性圆锥或圆柱阵列摆动产生的驱动力即可实现固体微粒的定向连续输运，并设计合理器件。应用所述的定向输运固体微粒的磁性阵列，将磁性阵列固定在平面上，将聚苯乙烯微粒(PS)放在磁性阵列上，并将钕铁硼磁铁(≈0.7T)安装在可以操控的控制器上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种定向输运固体微粒的磁性阵列，其特征在于：所述的磁性阵列包括规则排列的磁性圆锥和磁性圆柱阵列，所述的磁性阵列的基底为聚合物材料；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。

【技术特征摘要】
1.一种定向输运固体微粒的磁性阵列，其特征在于：所述的磁性阵列包括规则排列的磁性圆锥和磁性圆柱阵列，所述的磁性阵列的基底为聚合物材料；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。2.根据权利要求1所述的一种定向输运固体微粒的磁性阵列，其特征在于：所述的基底材料为PDMS，厚度为1.5-2mm；所述的磁性粒子为钴粒子。3.根据权利要求1所述的一种定向输运固体微粒的磁性阵列，其特征在于：所述的磁性圆锥阵列高度为3mm，相邻两个圆锥之间间距为1.0mm，摆动频率为1.7s/circle。4.一种定向输运固体微粒的磁性阵列的制备方法，其特征在于：在PVC薄板上制备规则排列的圆锥形或圆柱形孔阵列；将磁性粒子均匀地分散到上述孔阵列内；然后配制前驱体和固化剂质量比为6:1～8:1的聚二甲基硅氧烷的混合物，抽真空除气后浇于具有规则圆锥形孔和圆柱形孔且孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克松，贲霜，田东亮，彭云，宁宇震，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11