电场操控微纳机器的集成系统及方法技术方案

本申请公开了一种电场操控微纳机器的集成系统及方法，该系统包括信号控制芯片、控制电路芯片、四微电极芯片和微纳机器；信号控制芯片的信号输入端用于连接电子设备，信号控制芯片的信号输出端连接控制电路芯片的信号输入端，控制电路芯片的信号输出端连接四微电极芯片的信号输入端；信号控制芯片用于向控制电路芯片传输数字信号，控制电路芯片用于向四微电极芯片传输模拟电压信号，四微电极芯片用于输出电压驱动信号控制微纳机器运动。该系统将相关技术中体积较大、结构复杂的电场操控系统进行集成化和微型化，实现了装置简易、成本低廉的微纳机器电场操控集成系统。本申请可广泛应用于微纳机器技术领域内。应用于微纳机器技术领域内。应用于微纳机器技术领域内。

【技术实现步骤摘要】
电场操控微纳机器的集成系统及方法


[0001]本申请涉及微纳机器
，尤其是一种电场操控微纳机器的集成系统及方法。

技术介绍

[0002]微纳机器是能将能量转化为运动和力的微米或者纳米尺度物体。正如字面意思，微纳机器的尺寸极为微小，大小通常在数百纳米(纳米是米的十亿分之一)和数十微米(微米是米的百万分之一)之间。在世界各地科研人员的不懈努力下，近二十年来在国际范围内掀起了微纳机器研究的热潮。在微纳机器的制备方面，不同材料、不同结构的微纳机器通过化学合成、物理沉积、微纳加工等制备方式得以实现；在微纳机器的驱动方面，通过转化电能、磁能、光能、声能、化学能等各种方式，微纳机器得以在微纳尺度运动起来；在微纳机器的应用方面，在大量科研工作人员的精心设计下，微纳机器已经成功应用于生物传感检测、药物递送释放、血管血栓清除、肿瘤细胞杀灭、环境污染监测、环境污染治理、微纳结构组装等多个领域。根据驱动能量的来源，微纳机器的驱动一般可以分为物理场驱动(包括通过电场、磁场、光场、声场等)和化学能驱动。相比于化学能驱动，物理场驱动不仅可以给微纳机器提供运动的能量，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电场操控微纳机器的集成系统，其特征在于，包括：信号控制芯片、控制电路芯片、四微电极芯片和微纳机器；所述信号控制芯片的信号输入端用于连接电子设备，所述信号控制芯片的信号输出端连接所述控制电路芯片的信号输入端，所述控制电路芯片的信号输出端连接所述四微电极芯片的信号输入端；所述信号控制芯片用于向所述控制电路芯片传输数字信号，所述控制电路芯片用于向所述四微电极芯片传输模拟电压信号，所述四微电极芯片用于输出电压驱动信号控制微纳机器运动。2.根据权利要求1所述的一种电场操控微纳机器的集成系统，其特征在于，所述信号控制芯片由现场可编程门阵列开发芯片构成。3.根据权利要求1所述的一种电场操控微纳机器的集成系统，其特征在于，所述控制电路芯片包括数模转换单元、信号滤波单元、运算放大单元、相位反相单元和直流稳压单元；所述数模转换单元的信号输入端连接于所述信号控制芯片，所述数模转换单元的信号输出端连接于所述信号滤波单元的信号输入端，所述信号滤波单元的信号输出端连接于所述运算放大单元的信号输入端，所述运算放大单元的信号输出端连接于所述相位反相单元的信号输入端。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的一种电场操控微纳机器的集成系统，其特征在于，所述四微电极芯片包括衬底材料和电极材料，所述衬底材料绝缘且透明，所述电极材料为金属导电材料。5.一种微纳机器的电场操控方法，用于通过如权利要求1
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4中任一项所述的电场操控微纳机器的集成系统实现微纳机器的电场操控，其特征在于，所述方法包括：获取微纳机器的材质信息以及所述微纳机器所处的操作环境的溶液极性信息；根据所述材质信息和所述溶液极性信息，确定目标控制方式；根据所述目标控制方式，确定所述微纳机器的运动参数和电场强度的关系；根据所述运动参数和电场强度的关系，输出控制信号控制所述微纳机器运动。6.根据权利要求5所述的一种微纳机器的电场操控方法，其特征在于，所述根据所述材质信息和所述溶液极性信息，确定目标控制方式，包括：当所述材质信息表征所述微纳机器具有表面电荷修饰或者所述微纳机器的表面电位...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭剑和，盘江艳，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：