一种基于磁性微纳机器人集群体的微尺度热场可重构动态调控方法及热编码器件技术

本发明专利技术涉及热学领域，特别是一种基于磁性微纳机器人集群体的微尺度热场可重构动态调控方法及热编码器件，包括以下步骤：S1、在超声场作用下，微纳机器人悬浮并形成圆形集群体；S2、施加振荡磁场，微纳机器人集群体由圆形转变为齿轮形；S3、使用波长为808nm的近红外光照射微纳机器人集群区域，微纳机器人集群体表现出热效应；S4、通过控制超声场及磁场特征参数控制微纳机器人集群体形态，进而实现对集群区域内微尺度热场的可重构动态调控。热编码器件，包括热成像仪、近红外光源、磁场发生装置和超声场发生装置，本发明专利技术能够实现对微尺度热场的可重构动态调控以及能够通过编码和解码过程利用8位ASCII码实现信息传递。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热学领域，特别是一种基于磁性微纳机器人集群体的微尺度热场可重构动态调控方法及热编码器件。

技术介绍

1、微尺度热场调控指通过结构、材料设计实现对微观尺度的热量传递及转化过程进行精准控制，在热学信息存储、热电转化、热学开关等领域有着广阔的应用前景。微尺度热场调控的核心是控制热流，进而控制热源和器件之间的能量传递和转化过程。然而，大多数现有热场调控方法大多基于固相材料设计实现。由于基于固相材料的热场调控器件具有固定的结构组成和系统配置，因此每种器件均对应特定的热场分布特征，极难实现对热场的动态调控，限制了器件的功能实现。近年来，基于组合晶胞的热场调控方法得到了国内外学者的广泛关注。然而，基于组合晶胞的热场调控器件的可调功能仍然依赖具有不同热导率材料的排列组合。因此，只能实现对热场的离散调控且动态调控性能较差。与固相材料相比，液相材料由于具有流动性，因此在热场动态配置及热场调控器件的结构设计方面具有更强的灵活性和可控性。

2、微纳机器人是一种可以将化学能、光能、超声能、热能、电磁能等外部能量转换为机械能并实现特定功能的固相微纳结构，可通本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于磁性微纳机器人集群体的微尺度热场可重构动态调控方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤S1中超声场为通过向超声换能器中通入经功率放大器放大2倍后的3MHz，10V的正弦波信号而产生的。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于：所述步骤S2中振荡磁场为通过向亥姆霍兹线圈中通入经功率放大器放大4倍后的10Hz，4V的正弦波信号而产生的垂直于微纳机器人集群平面的匀强振荡磁场。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于：调整施加的超声场的幅值及频率，磁性微纳机器人集群体形态将在齿轮形和圆形两种状态间快速切换。...

【技术特征摘要】

1.一种基于磁性微纳机器人集群体的微尺度热场可重构动态调控方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤s1中超声场为通过向超声换能器中通入经功率放大器放大2倍后的3mhz，10v的正弦波信号而产生的。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于：所述步骤s2中振荡磁场为通过向亥姆霍兹线圈中通入经功率放大器放大4倍后的10hz，4v的正弦波信号而产生的垂直于微纳机器人集群平面的匀强振荡磁场。

4.根据权利要求3所述方法，其特征在于：调整施加的超声场的幅值及频率，磁性微纳机器人集群体形态将在齿轮形和圆形两种状态间快速切换。

5.根据权利要求4所述方法，其特征在于：当超声场幅值增大，磁性微纳机器人集群体形态由齿轮形变为圆形；当超声场频率由3mhz调整为2.8mhz，磁性微纳机器人集群体形态由圆形变为齿轮形。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述磁性微纳机器人是通过将微纳机器人置于直径为40纳米的金纳米粒子溶液中浸泡30分钟以进行表面修饰得到，所述磁性微纳机器人为三氧化二铁表面包覆有二氧化硅薄层的球形结构。

7.一种基于磁性微纳机器人集群体的微尺度热场可重构热编码器件，其特征在于：包括用于采集微纳机器人集群...

【专利技术属性】
技术研发人员：李隆球，庄仁诚，周德开，常晓丛，刘军民，张广玉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：