异质微纳米马达集群的构建与光控集群行为研究任务书

 2020-02-10 11:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

微纳米马达(micro/nano-motors)是一类尺寸在微米或纳米尺度,能将环境中的能量转化为自身动能的器件。类似于生物体,微纳米马达可探知其他个体或环境中的信号并产生响应,从而表现出单个个体不具备的复杂群体行为和协同功能。然而,目前所发展的微纳米马达集群中仅含单种个体,其行为和功能将受到限制。本课题提出模仿生物界的异质分级集群,如具有社会阶层的猴群或由不同分工个体组成的白蚁群等,以光控微纳米马达为基元,通过构建它们之间的交互作用机制,研制具有复杂集体运动行为的二元微纳米马达集群。本课题将为发展新一代智能马达集群和系统提供设计原理与构建方法,并为推动它们在药物输送、微手术、微空间探测、可重构微纳米机器和微纳米操控与加工方面的实际应用。

设计(论文)主要内容:

1.文献调研,对微纳发动的驱动机理、制备方法和应用领域进行全面了解;

2.不同种微纳米马达的制备和表征;

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2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1.查阅微纳马达领域综述类文献(不少于15篇的参考文献,其中近5年英文文献不少于3篇),对微纳发动的驱动机理、制备方法和应用领域进行全面了解,完成开题报告;

2.掌握微纳米马达的制备和表征方法;

3.掌握微纳米马达集群行为的影响因素及分析方法;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1—4周:查阅相关文献资料,翻译英文文献;整理资料,在任务书的基础上,设计研究方案,确定切实可行的实验技术路线,了解相关的结构和性能的测试方法;撰写开题报告,开题答辩;

第5—8周:相互作用的微纳米马达的制备和表征;

第9—12周:探究不同种微纳米马达相互作用的机理;

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4. 主要参考文献

[1] sánchez s., soler l., katuri j., chemically powered micro- and nanomotors[j]. angew. chem. int. ed., 2015, 54 (5): 1414-1444.

[2] chen, x.-z.; jang, b.; ahmed, d.; hu, c.; de marco, c.; hoop, m.; mushtaq, f.; nelson, b. j.; pané, s., small-scale machines driven by external power sources. adv. mater. 2018, 1705061.

[3] xu, l.; mou, f.; gong, h.; luo, m.; guan, j., light-driven micro/nanomotors: from fundamentals to applications. chem. soc. rev. 2017, 46, 6905-6926.

[4] wang w., duan w., ahmed s., sen a., mallouk t. e., from one to many: dynamic assembly and collective behavior of self-propelled colloidal motors[j]. accounts. chem. res., 2015, 48 (7): 1938-1946.

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