一种基于纳米磁编辑的石墨烯微机器人及其制备与应用制造技术

本发明专利技术属于微纳器件技术领域，具体为一种基于纳米磁编辑的石墨烯微机器人及其制备与应用。本发明专利技术微机器人包括：两个或多个纳米磁编辑阵列，覆盖在纳米磁编辑阵列上的硬块层，连接在硬块层之间柔软石墨烯铰链；纳米磁编辑阵列是由单畴磁体组成的二维阵列，通过外加磁场进行磁编辑，定义微机器人的磁化构型，控制微机器人的变形行为；在外部特定磁场下，微机器人在石墨烯铰链处发生变形，导致整个微机器人发生目标变形行为；即纳米磁阵列作为驱动部件，驱动微机器人运动，又作为功能单元通过实时磁场调制改变微机器人的形状。本发明专利技术利用石墨烯微机器人可实现微货物的定点运输，过程可控，生物相容，且多种变形形状，在体内微纳治疗领域有应用前景。领域有应用前景。领域有应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米磁编辑的石墨烯微机器人及其制备与应用


[0001]本专利技术属于微纳器件
，具体涉及一种基于纳米磁编辑的石墨烯微机器人及其制备与应用。

技术介绍

[0002]随着微纳制备技术的不断进步，微机器人技术得到了快速发展，其在体内医疗方面的主要用途是微创手术、靶向药物治疗和疾病监测等等。对于应用于微创手术及靶向药物输送的磁驱动微机器人而言，微机器人可以通过无线方式进行驱动和控制，在微创手术及靶向药物输送领域具有非常大的应用前景。
[0003]尽管国内外研究人员已经提出了诸多可变形微机器人分别用于微创手术和靶向药物输送，但鲜有将两种功能集合于一体用于医疗诊治之中。因为多种功能的集成需要微纳机器人更加智能，受控，在外界刺激下能受响应并具有多种变形形状。但基于目前材料设计与制备。很难在数十微米尺度制备出智能的具有多种变形形态的微机器人。
[0004]针对以上问题，有必要基于提高微机器人的变形能力和智能性结合其微创手术及靶向货物、药物输送方面的医疗应用，基于新的制备方法，设计一种新型的、可智能编辑多种形状的微机器人。要制备智能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米磁编辑的石墨烯微机器人，其特征在于，包括：两个或多个纳米磁编辑阵列，分别覆盖在两个或多个纳米磁编辑阵列上的硬块层，连接在两个或多个硬块层之间柔软石墨烯铰链；其中，纳米磁编辑阵列是重复排列的单畴磁体组成的5
‑
20 μm的二维阵列，通过外加磁场进行磁编辑定义微机器人的形状；在外部特定磁场下，基于纳米磁编辑的微机器人在石墨烯铰链处发生变形，导致整个微机器人发生目标变形行为；所述两个或多个纳米磁编辑阵列，分别由两种或多种不同长宽比的纳米磁体单元组成，纳米磁体单元呈类标准田径场的长方形状；纳米磁体单元长度为300
‑
600 nm，宽度为60
‑
140 nm；厚度为40
‑
100 nm。2.根据权利要求1的所述石墨烯微机器人，其特征在于，所述纳米磁编辑阵列的材料为三个维度在60
‑
600 nm尺度的单畴磁体。3.根据权利要求1的所述石墨烯微机器人，其特征在于，所述纳米磁编辑阵列是将搭载有纳米磁阵列的样品置于磁场中，沿着纳米磁棒长轴的方向，施加特定的磁场，对纳米磁阵列进行磁编辑而得到；所述施加特定的磁场对纳米磁阵列进行磁编辑，具体是按照微机器人的总体磁化构型设计，首先磁化高矫顽力的纳米磁体阵列，即施加超过高矫顽力大小的磁场，对其进行磁化；然后再磁化低矫顽力的纳米磁体阵列；即施加高于低矫顽力大小、但不超过高矫顽力的磁场，对其进行磁化。4.根据权利要求1的所述石墨烯微机器人，其特征在于，所述纳米磁阵列选自铁磁性材料Co、Cr、Ni、Al。5.根据权利要求1的所述石墨烯微机器人，其特征在于，所述的磁性材料包括在纳米尺度具有单畴磁性性质的一种或更多种。6.根据权利要求1的所述石墨烯微机器人，其特征在于，所述硬块层为呈长方形或正方形薄膜，总厚度不超过100 nm；所述硬块层材料选自Cr、Al、Au。7.根据权利要求1的所述石墨烯微机器人，其特征在于，所述石墨烯铰链由单层石墨烯制备而...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔继斋，林心怡，梅永丰，
申请(专利权)人：复旦大学义乌研究院，
类型：发明
国别省市：