一种用于磁性液态金属的引导装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于磁性液态金属的引导装置，包括电源、磁场元件和通道，通道中设置有电解质溶液，通道的两端分别设置有第一电极和第二电极，第一电极与电源的负极相连接，第二电极与电源的正极相连接，通道包括依次相连通的第一水平通道、倾斜通道和第二水平通道，倾斜通道向上倾斜设置，当磁性液态金属运动停止在倾斜通道初始位置时，将磁场元件靠近磁性液态金属并沿着倾斜通道向上移动时，磁性液态金属爬上第二水平通道，移去磁场元件，磁性液态金属向所述第二电极移动。本发明专利技术借助磁场辅助磁性液态金属在电场中爬上倾斜通道，便于以后在人体血液管道和微流体管道中的应用。

A Guide Device for Magnetically Liquid Metals

The invention relates to a guiding device for magnetic liquid metal, which comprises a power supply, a magnetic field element and a channel. An electrolyte solution is arranged in the channel. The two ends of the channel are respectively provided with a first electrode and a second electrode. The first electrode is connected with the negative pole of the power supply, and the second electrode is connected with the positive pole of the power supply. The first horizontal channel, the inclined channel and the second horizontal channel are connected, and the inclined channel is inclined upward. When the movement of the magnetic liquid metal stops at the initial position of the inclined channel, the magnetic liquid metal climbs up the second horizontal channel and moves upward along the inclined channel when the magnetic element is close to the magnetic liquid metal and moves upward along the inclined channel. A demagnetizing element in which a magnetic liquid metal moves to the second electrode. The magnetic field is used to assist the magnetic liquid metal to climb the inclined channel in the electric field, which is convenient for the future application in the human blood pipeline and the microfluidic pipeline.

【技术实现步骤摘要】
一种用于磁性液态金属的引导装置
本专利技术涉及一种液态金属，尤其涉及一种用于磁性液态金属的引导装置。
技术介绍
能够在不同形态间变化而且能被自如操控运动的微型柔体机器人一直是工程科学领域不断探求的目标，而以镓和镓铟合金为代表的液态金属由于同时具备金属的优良导电性和液体的流动性，近年来吸引了广泛关注，被越来越多地用来制造用传统刚性材料无法实现的柔性机器人。目前国际上有关液态金属运动机理的研究内容十分丰富，包括电控、磁控、光照、化学反应等驱动方式，但制造出的液态金属大多只能在水平通道中运动，当液态金属经过斜坡时会停止不前，无法完成上坡动作，导致运动体到达位置有局限性，无法满足需求。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种用于磁性液态金属的引导装置。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种用于磁性液态金属的引导装置，包括电源、磁场元件和通道，所述通道中设置有电解质溶液，所述通道的两端分别设置有第一电极和第二电极，所述第一电极与所述电源的负极相连接，所述第二电极与所述电源的正极相连接，所述通道包括依次相连通的第一水平通道、倾斜通道和第二水平通道，所述倾斜通道向上倾斜设置，当所述磁性液态金属运动停止在所述倾斜通道初始位置时，将所述磁场元件靠近所述磁性液态金属并沿着所述倾斜通道向上移动时，所述磁性液态金属爬上第二水平通道，移去所述磁场元件，所述磁性液态金属向所述第二电极移动。本专利技术一个较佳实施例中，一种用于磁性液态金属的引导装置进一步包括当所述磁性液态金属运动停止在所述倾斜通道初始位置时，将所述磁场元件放置在所述倾斜通道底部。本专利技术一个较佳实施例中，一种用于磁性液态金属的引导装置进一步包括所述第一电极和第二电极均为石墨棒。本专利技术一个较佳实施例中，一种用于磁性液态金属的引导装置进一步包括所述通道采用亚克力、玻璃或PDMS材质制成。本专利技术一个较佳实施例中，一种用于磁性液态金属的引导装置进一步包括所述电解质溶液为氢氧化钠溶液或盐酸溶液。本专利技术一个较佳实施例中，一种用于磁性液态金属的引导装置进一步包括所述磁场元件为磁铁或永磁体。本专利技术一个较佳实施例中，一种用于磁性液态金属的引导装置进一步包括所述倾斜通道的倾斜角度≤10°。本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术借助磁场辅助磁性液态金属在电场中运动，当经过倾斜通道时，通过在倾斜通道底部施加磁场，磁性液态金属将从倾斜通道初始位置的停止状态被驱动至爬上第二水平通道，移去磁场元件，磁性液态金属可以继续在电场作用下向阳极运动，便于以后在人体血液管道和微流体管道中的应用。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的优选实施例的结构示意图；图2是本专利技术的优选实施例的磁性液态金属的制备流程图；图中：10、磁场元件，12、通道，14、第一电极，16、第二电极，18、第一水平通道，20、倾斜通道，22、第二水平通道，24、磁性液态金属。具体实施方式现在结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。如图1所示，一种用于磁性液态金属的引导装置，包括电源（图中未示出）、磁场元件10和通道12，电源用于形成电场，磁场元件10用于形成磁场，通道12中设置有电解质溶液（图中未示出），通道12的两端分别设置有第一电极14和第二电极16，第一电极14与电源的负极相连接，第二电极16与电源的正极相连接，通道12包括依次相连通的第一水平通道18、倾斜通道20和第二水平通道22，倾斜通道20向上倾斜设置，第二水平通道22高于第一水平通道18，当磁性液态金属24运动停止在倾斜通道20初始位置时，初始位置指的是第一水平通道18与倾斜通道20之间的弯折处，将磁场元件10靠近磁性液态金属24并沿着倾斜通道20向上移动时，磁性液态金属10爬上第二水平通道22，移去磁场元件10，磁性液态金属10向第二电极16移动。为了提高磁场元件10对磁性液态金属24的吸引，当磁性液态金属24运动停止在倾斜通道20初始位置时，将磁场元件10放置在倾斜通道20底部。本专利技术优选第一电极14和第二电极16均为石墨棒，导电性强，但并不局限于石墨棒，也可以为镍棒或铜棒。本专利技术优选通道12采用亚克力材质制成，但并不局限于亚克力材质，也可以是玻璃或PDMS材质制成。本专利技术优选电解质溶液为碱溶液，进一步优选电解质溶液为氢氧化钠溶液，但并不局限于氢氧化钠溶液，也可以为氢氧化钾溶液。本专利技术优选磁场元件10为磁铁，成本低廉，操作简便，但并不局限于磁场元件10，也可以为永磁体。为了便于磁性液态金属24沿着倾斜通道20进行爬坡，本专利技术优选倾斜通道20的倾斜角度A≤10°。进一步优选倾斜通道20的倾斜角度为5°。其中使用的磁性液态金属24带有磁性，且在电源接通时，能够在接通的水平通道中前进，且运动不变形。如图2所示，上述磁性液态金属24可采用以下方法制备，包括以下步骤：（1）提供一个空心球，用盐酸处理空心球，去除空心球表面氧化物，空心球设有两个开口端，两个开口端均连通空心球内部；（2）往空心球内填充磁性粉和要运送的货物；（3）将空心球的两个开口端密封住；（4）将步骤（3）处理后的空心球浸泡在液态金属里，搅拌直至空心球表面附着上液态金属薄层；（5）取液态金属液滴，将步骤（4）处理的空心球和液态金属液滴接触，空心球被吞进液态金属液滴内部。其中步骤（1）中，优选空心球采用与液态金属润湿性好的材质，液态金属接触这种材质能在这种材质表面铺展开，比如铜。进一步优选空心球的直径为3mm。其中步骤（2）中，优选磁性粉为铁粉，但并不局限于铁粉，也可以为钴粉和镍粉。其中步骤（3）中，优选用玻璃胶将空心球的两个开口端密封住，但并不局限于玻璃胶，也可以用焊锡丝密封。其中步骤（4）中，优选液态金属为镓铟合金，并不局限于镓铟合金，也可以为镓铟锡合金或液态镓，可将液态金属存储在一个试管中，再用镊子夹取铜球浸泡在液态金属里。优选液态金属为0.5-2.0mL，进一步优选液态金属为1.5mL。其中步骤（5）中，将液态金属液滴放入氢氧化钠溶液中，防止液态金属液滴的氧化，也可以将液态金属液滴放入氯化氢溶液中，或者采用一些密封装置，使液态金属液滴与空气隔绝，优选液态金属液滴为镓铟合金液滴，具体由75%的镓和25%的铟组成，但并不局限于镓铟合金液滴，也可以为镓铟锡合金液滴或液态镓液滴，或者更改合金的金属含量配比。优选氢氧化钠溶液为0.2-0.5mol/L。优选液态金属液滴为0.1mL，避免空心球对液态金属液滴运动的阻碍，确保液态金属液滴运动的顺畅性。以上依据本专利技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于磁性液态金属的引导装置，其特征在于：包括电源、磁场元件和通道，所述通道中设置有电解质溶液，所述通道的两端分别设置有第一电极和第二电极，所述第一电极与所述电源的负极相连接，所述第二电极与所述电源的正极相连接，所述通道包括依次相连通的第一水平通道、倾斜通道和第二水平通道，所述倾斜通道向上倾斜设置，当所述磁性液态金属运动停止在所述倾斜通道初始位置时，将所述磁场元件靠近所述磁性液态金属并沿着所述倾斜通道向上移动时，所述磁性液态金属爬上第二水平通道，移去所述磁场元件，所述磁性液态金属向所述第二电极移动。

【技术特征摘要】
1.一种用于磁性液态金属的引导装置，其特征在于：包括电源、磁场元件和通道，所述通道中设置有电解质溶液，所述通道的两端分别设置有第一电极和第二电极，所述第一电极与所述电源的负极相连接，所述第二电极与所述电源的正极相连接，所述通道包括依次相连通的第一水平通道、倾斜通道和第二水平通道，所述倾斜通道向上倾斜设置，当所述磁性液态金属运动停止在所述倾斜通道初始位置时，将所述磁场元件靠近所述磁性液态金属并沿着所述倾斜通道向上移动时，所述磁性液态金属爬上第二水平通道，移去所述磁场元件，所述磁性液态金属向所述第二电极移动。2.根据权利要求1所述的一种用于磁性液态金属的引导装置，其特征在于：当所述磁性液态...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相鹏，张乐然，李芳霞，谢杰，刘马泽，杨浩，匡绍龙，孙立宁，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32