SiO2/Au/Urease罐状酶驱动微米马达的制备及其运动性能的研究任务书

 2020-02-11 12:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

选题的意义、目的:微纳米马达是一种人工合成的仿生机器,它通过将其他形式能转化为动能而获得驱动力从而实现自主运动。到目前为止,科研人员已经对微纳米马达进行了广泛的研究,对各种形状(双面神、棒状、罐状、球形、管状等),各种驱动力(化学反应驱动、外场驱动、运动微生物驱动等)以及各种应用(传感、载药、污水治理、手术治疗等)的微纳米马达都有了深入的探索。罐状马达形状特殊,既有双面神马达不对称结构的特点,又比传统的双面神马达多一倍的可用于功能化的外部表面,因此有很大的应用前景。随着对微纳米马达的深入研究,也为了微纳米马达的长远发展,微纳米马达的生物相容性已经成为国内外研究者的重点研究方向之一。气泡驱动的马达推进力大,且运动不受介质中离子浓度和粘度的影响,但气泡驱动大多采用双氧水作为燃料,然而高浓度的双氧水具有强氧化性,因此具有生物相容性的酶驱动马达被广泛关注。为了得到一种具有生物相容性且速度可控的罐状微纳米马达,本课题提出在罐状微米马达内表面进行功能化,利用脲酶反应分解尿素来驱动马达,并对其运动性能加以研究。

具体内容:

1.对国内外相关文献进行调研,对微纳米发动的驱动机理、制备方法和应用领域进行全面了解,重点关注酶驱动微米马达的相关文献;

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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.掌握罐状微纳米马达的制备和表征方法;

3.通过对微纳米马达运动性能的研究得到燃料与运动速度的关系;

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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:按照设计方案,完成罐状微米结构的制备以及材料表征。

第9-12周:完成微米马达的制备以及材料表征。

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4. 主要参考文献

[1] 孔磊, 牟方志, 姜玉周,et al. 自驱动微纳米马达的设计原理与结构简化方法[j]. 科学通报, 2017, 62,107–121.

[2] xu t, gao w,xu l, et al. micro-/nanomachines: fuel-free synthetic micro-/nanomachines[j].advanced materials, 2017, 29(9):1603250.

[3] xu l, mou f,gong h, et al. light-driven micro/nanomotors: from fundamentals to applications[j].chemical society reviews, 2017, 46(22):6905–6926.

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