一种光压驱动纳米发动机及其驱动方法技术

本发明专利技术属于纳米技术领域，尤其涉及一种光压驱动纳米发动机及其驱动方法。本发明专利技术提供的纳米发动机包括机身和固定在所述机身上的若干个机翼；所述机翼包括与所述机身相连接的机翼框架和覆盖在所述机翼框架上的镀铝膜。本发明专利技术提供的纳米发动机设置有镀铝膜材质的机翼，其在被激光束照射时，会在机翼表面形成光压现象，在光压的推进作用下，纳米发动机可沿轨道高效、稳定地运行。本发明专利技术提供的纳米发动机可利用光压进行驱动，驱动过程中不会生成污染物，安全环保。而且该纳米发动机的动力大小可以通过改变激光束的强度来进行调控，控制比较简单方便，易于执行。

【技术实现步骤摘要】
一种光压驱动纳米发动机及其驱动方法
本专利技术属于纳米
，尤其涉及一种光压驱动纳米发动机及其驱动方法。
技术介绍
纳米技术是21世纪发展最快、最高新的技术之一。纳米技术的兴起为生物医学领域注入了新鲜的血液，伴随着纳米技术日新月异的发展，纳米级机器人成为了当前科学界非常热门的研究课题。然而对纳米机器人的研发离不开对纳米级发动机的研究，在微观领域寻找开发的纳米发动机及其驱动方法是开发纳米机器人最重要的一部分。目前国内外纳米发动机的研发尚处于开始阶段，人们寻找出许多驱动纳米发动机方法，其中研究较多的是化学驱动技术，主要体现在采用过氧化氢等物质在发动机内部分解反应释放气泡的原理推动纳米发动机前进。但由于自然界中很难找到合适的反应物(其特征包括无毒性、无害、无污染、易回收和降解)，所以该类纳米发动机的研发条件比较苛刻。而且由于化学方式驱动的纳米发动机主要是利用气泡释放来获得动力，而化学物质在纳米级空间内反应过程难以控制，所以受到化学反应不稳定性的影响很大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光压驱动纳米发动机及其驱动方法，本专利技术提供的纳米发动机可被激光驱动，驱动过程易于控制，且不会产生毒性物质，是一种安全、环保、高效率、稳定性好的纳米发动机。本专利技术提供了一种光压驱动纳米发动机，包括机身和固定在所述机身上的若干个机翼；所述机翼包括与所述机身相连接的机翼框架和覆盖在所述机翼框架上的镀铝膜。优选的，所述机翼框架的形状为扇形；所述扇形的半径为100～1000nm；所述扇形的圆心角为80～120°。优选的，所述镀铝膜的厚度为15～30nm。优选的，所述镀铝膜的反射系数为0.8～0.95。优选的，所述机翼框架由TiO2纳米管围成，所述TiO2纳米管的半径为5～20nm。优选的，所述机身为空心结构，所述机身的壁厚为10～50nm。优选的，所述机身的形状为旋转椭球体；所述旋转椭球体的长轴半径为100～140nm，短轴半径为60～90nm。优选的，所述机翼与所述机身的长轴垂直。优选的，所述机翼为多个，多个所述机翼位于同一平面上。本专利技术提供了一种光压驱动纳米发动机的驱动方法，包括以下步骤：将激光束垂直照射到上述技术方案所述的纳米发动机的机翼上，在所述机翼的表面形成光压，推动纳米发动机运动。与现有技术相比，本专利技术提供了一种光压驱动纳米发动机及其驱动方法。本专利技术提供的纳米发动机包括机身和固定在所述机身上的若干个机翼；所述机翼包括与所述机身相连接的机翼框架和覆盖在所述机翼框架上的镀铝膜。本专利技术提供的纳米发动机设置有镀铝膜材质的机翼，其在被激光束照射时，会在机翼表面形成光压现象，在光压的推进作用下，纳米发动机可沿轨道高效、稳定地运行。本专利技术提供的纳米发动机可利用光压进行驱动，驱动过程中不会生成污染物，安全环保。而且该纳米发动机的动力大小可以通过改变激光束的强度来进行调控，控制比较简单方便，易于执行。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的光压驱动纳米发动机的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的纳米发动机在激光束照射下的运动速度-时间图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种光压驱动纳米发动机，包括机身和固定在所述机身上的若干个机翼；所述机翼包括与所述机身相连接的机翼框架和覆盖在所述机翼框架上的镀铝膜。参见图1，图1是本专利技术实施例提供的光压驱动纳米发动机的结构示意图。图1中，1表示机身，2表示机翼框架，3表示镀铝膜。本专利技术提供的光压驱动纳米发动机包括机身1和若干个机翼。其中，机身1的形状优选为旋转椭球体，可有效降低纳米发动机运动过程中受到的摩擦力。在本专利技术提供的一个实施例中，所述旋转椭球体的长轴半径优选为100～140nm，具体可为100nm、105nm、110nm、115nm、120nm、125nm、130nm、135nm或140nm；所述旋转椭球体的短轴半径优选为60～90nm，具体可为60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm或90nm。在本专利技术提供的一个实施例中，机身1为空心结构，机身1的壁厚优选为10～50nm，具体可为10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm或50nm。在本专利技术提供的一个实施例中，机身1的材料为SiO2纳米材料，该材料具有无毒、无味、无污染、可塑性良好的特性，同时具有高磁阻性和低热导性等优点。在本专利技术提供的一个实施例中，材料为SiO2纳米材料的机身1可采用模板法制备得到。在本专利技术中，若干个所述机翼固定在机身1上，所述固定的方式优选为激光局部加热固定。在本专利技术提供的一个机身1的形状为旋转椭球体的实施例中，所述机翼与机身1的长轴垂直。在本专利技术提供的一个机身1的形状为旋转椭球体且机翼与机身1的长轴垂直的实施例中，所述机翼为多个，具体可为2个、3个或4个，多个所述机翼位于同一平面上。在本专利技术中，所述机翼包括机翼框架2和镀铝膜3。其中，机翼框架2与机身1相连接。在本专利技术提供的一个实施例中，机翼框架2的形状为扇形；所述扇形的半径优选为100～1000nm，具体可为100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800nm、850nm、900nm、950nm或1000nm；所述扇形的圆心角优选为80～120°，具体可为80°、85°、90°、95°、100°、105°、110°、115°或120°。在本专利技术提供的一个实施例中，机翼框架2由TiO2纳米管围成，所述TiO2纳米管的半径优选为5～20nm，具体可为5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、14nm、15nm、16nm、17nm、18nm、19nm或20nm。在本专利技术提供的一个实施例中，所述TiO2纳米管以多孔阳极氧化铝作为主体模板，采用溶胶-凝胶的法制备得到。在本专利技术中，镀铝膜3覆盖在机翼框架2上。在本专利技术提供的一个实施例中，镀铝膜3的厚度优选为15～30nm，具体可为15nm、16nm、17nm、18nm、19nm、20nm、21nm、22nm、23nm、24nm、25nm、26nm、27nm、28nm、29nm或30nm。在本专利技术提供的一个实施例中，镀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光压驱动纳米发动机，包括机身和固定在所述机身上的若干个机翼；/n所述机翼包括与所述机身相连接的机翼框架和覆盖在所述机翼框架上的镀铝膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种光压驱动纳米发动机，包括机身和固定在所述机身上的若干个机翼；
所述机翼包括与所述机身相连接的机翼框架和覆盖在所述机翼框架上的镀铝膜。


2.根据权利要求1所述的纳米发动机，其特征在于，所述机翼框架的形状为扇形；所述扇形的半径为100～1000nm；所述扇形的圆心角为80～120°。


3.根据权利要求1所述的纳米发动机，其特征在于，所述镀铝膜的厚度为15～30nm。


4.根据权利要求1所述的纳米发动机，其特征在于，所述镀铝膜的反射系数为0.8～0.95。


5.根据权利要求1所述的纳米发动机，其特征在于，所述机翼框架由TiO2纳米管围成，所述TiO2纳米管的半径为5～20nm。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙若为，孙一绮，
申请(专利权)人：湖南早晨纳米机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43