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济南大学学报(自然科学版)2024年第04期:钯-铂基双面神微马达的运动行为研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:魏敬武;张铭辉;林金卫;许蕾蕾;官建国;

单位:武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室;武汉理工大学材料科学与工程国际化示范学院(材料与微电子学院);

摘要:为了研究双金属基微马达的驱动机制,利用磁控溅射技术制备聚苯乙烯(PS)@钯Pd-铂Pt双面神微马达,采用扫描电子显微镜和光学显微镜表征该微马达的结构、形貌和运动行为,并通过对比实验和数值模拟推测验证该微马达驱动机制。结果表明:PS@Pd-Pt微马达由Pd、 Pt双金属层在PS微球表面半包覆形成,具有双面神结构,直径约为2μm; PS@Pd-Pt双面神微马达在过氧化氢H_2O_2溶液中一开始朝着PS侧正向运动,随后速度逐渐减小,然后发生自发转向朝着Pd-Pt双金属侧反向运动;该微马达正向运动的驱动机制为Pt催化H_2O_2产生的非离子型自扩散泳以及Pt层厚度不均匀导致的自电泳共同作用,反向运动的机制为外部Pt与内部Pd双金属形成的自电泳作用。

关键词:微马达;;双面神结构;;驱动机制;;自电泳;;自扩散泳

基金资助:国家自然科学基金项目(21975195)