[0001] 本实用新型涉及纳米马达领域，具体而言，涉及一种混合动力智能纳米马达。

[0002] 现有的纳米马达在使用的过程中存在一些不足之处需要进行改进，不足之处如下：首先就是现有的纳米马达无法进行精确引导和转向，其次是现有的纳米马达驱动动力不足进而导致移动速度比较慢，其次驱动推动的效率比较低，因此我们对此做出改进，提出一种混合动力智能纳米马达。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的在于：针对目前存在的背景技术提出的问题，为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：一种混合动力智能纳米马达，包括催化微引擎、多层微引擎，所述催化微引擎设置有气泡驱动器，所述气泡驱动器设置有驱动气泡孔，所述多层微引擎内设置有管状微马达，所述管状微马达设置在纳米机器人中腹处，所述管状微马达的内部设置有微芯片并嵌入有磁性的金属镍段。

[0004] 作为本申请优选的技术方案，所述管状微马达采用圆锥形状，由内部pt层、Fe层，Ti层和Au层组成，所述管状微马达体内嵌入磁层。

[0005] 作为本申请优选的技术方案，所述管状微马达的所述内部pt层设置有碳纳米管。

[0006] 作为本申请优选的技术方案，所述管状微马达与轨道结合，并在内部设置有ATP(生物马达的主要燃料)。

[0007] 作为本申请优选的技术方案，所述管状微马达表面装饰有连接基因选择性的装载和运输货物。

[0008] 作为本申请优选的技术方案，所述多层微引擎的内部设置有酶层。

[0009] 作为本申请优选的技术方案，所述管状微马达还包括兆赫兹频率超声波发生器和兆赫兹频率超声波发射器，所述兆赫兹频率超声波发生器和所述兆赫兹频率超声波发射器电路连接。

[0010] 作为本申请优选的技术方案，所述管状微马达还包括磁驱动，所述磁驱动设置有金段和银段以及镍段。

[0011] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

[0012] 在本申请的方案中：

[0013] 1.通过将较短的具有磁性的金属镍段嵌入到纳米马达中，该磁性段可以在垂直于纳米线长轴的横向外部磁场下磁化，磁场控制运动方向，可控制纳米马达沿着预定的轨迹运动，着预定轨迹被磁场精确引导和转向，让纳米马达在复杂的微通道网络中沿着预定的路径定向运动，实现在微芯片节点外的磁性分选；

[0014] 2.通过兆赫兹频率的超声可以在水中驱动马达，并使金属马达进行有序排列，旋砖和自组装，在马达内部修饰生物相容性的氟碳乳液燃料，在超声波作用下燃料汽化，从而驱动马达高速运动，在管内嵌入磁层，施加磁场对其进行精确的方向控制；

[0015] 3.通过多微管引擎内部的酶层，生物催化分解过氧化氢燃料产生氧气气泡，使微管在溶液中快速运动，马达在二氧化硅一边修饰了有机金属格拉布聚合催化剂，能催化小分子长链，与冰片烯溶剂相遇后，使小分子连接起来成为高分子链，使马达扩散增强；

[0016] 4.通过在pt段掺杂碳纳米管可提高速度，管状微马达的内部pt表面对过氧化氢燃料催化分解，生成的氧气气泡产生连续推进力推动马达向前运动，过氧化物燃料通过管前端的小开口进入微型锥管中，微管腔内的铂催化层激活过氧化氢燃料分解，产生氧气，并随之成核形成气泡，一旦气泡从马达后方的出口分离，微马达便保持管内没有气泡的原始形状以迎接下一个运动循环不断重复，从而使微型马达能在低雷诺数下运动，酸环境极端化学环境中自推动，而并不需要提供过氧化氢燃料，内部锌层表面在微管腔内生成氢气气泡，从而依靠高效气泡产生连续推动力推进自身高效运动。附图说明：

[0017] 图1为本申请提供的混合动力智能纳米马达的纳米机器人示意图；

[0018] 图2为本申请提供的混合动力智能纳米马达的结构示意图；

[0019] 图3为本申请提供的混合动力智能纳米马达的剖视图；

[0020] 图4为本申请提供的混合动力智能纳米马达的主视图；

[0021] 图5为本申请提供的混合动力智能纳米马达的左视图；

[0022] 图6为本申请提供的混合动力智能纳米马达头部引擎修饰链针图。

[0023] 图中标示：

[0024] 1、催化微引擎；2、多层微引擎；3、气泡驱动器；4、驱动气泡孔；5、管状微马达；6、纳米机器人；7、微芯片；8、碳纳米管；9、兆赫兹频率超声波发生器；10、兆赫兹频率超声波发射器；11、磁驱动；

[0025] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0026] 因此，以下对本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的部分实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0027] 如图1‑图6，本实施方式提出一种混合动力智能纳米马达，包括催化微引擎、多层微引擎，所述催化微引擎设置有气泡驱动器，所述气泡驱动器设置有驱动气泡孔，所述多层微引擎内设置有管状微马达，所述管状微马达设置在纳米机器人中腹处，所述管状微马达的内部设置有微芯片并嵌入有磁性的金属镍段。

[0028] 管状微马达本体由溶液中的染料分子在颗粒表面发生不对称的催化分解而驱动，因而完全独立自主运动，管状微马达自身通过局部催化分解液体燃料过氧化氢，在其表面或界面区域形成不对称的作用力，从而驱动微马达运动在纳米尺度的物体上产生各项异性的力，而这种力可通过构建不对称的纳米或微米结构产生。

[0029] 所述气泡驱动器含有偶氮苯，在紫外光的照射下，“打开”状态，而在可见光下形成“闭合”状态，聚合物(聚二甲基硅氧烷)气体和镶嵌在尾部的铂(pt)催化组成，催化分解，形成的小氧气泡对主体产生反冲作用。

[0030] 作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述管状微马达采用圆锥形状，由内部pt(催化)层、Fe层(用于远程磁性引导)，Ti层和Au层组成，Au使各层间保持良好附着并能使卷曲过程得到更好的控制。体内嵌入磁层，利用外部磁场通过嵌入的磁层引导对准，从而“操纵”微引擎沿着预定的轨迹运动，远程精确遥控纳米马达。

[0031] 作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述管状微马达的内部pt表面对过氧化氢燃料催化分解，并在pt(催化)层设置有碳纳米管提高速度。

[0032] 作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述管状微马达与轨道结合，并在内部设置有ATP生物马达的主要燃料提供动力。

[0033] 作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述管状微马达表面装饰有连接基因，可用于选择性的装载和运输货物。

[0034] 纳米机器人头部引擎修饰不同的链针对不同的污水，其中修饰Au/Ni/pt微引擎可清除污水中的油性液体，伴刀豆凝集素A接枝可清理含有大肠杆菌的污水，修饰Mg‑Au Janu微引擎可有效清理含有有机物的污水，修饰Pt‑Fe微引擎可有效对染料废水的污水进行清理。

[0035] 作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述多层微引擎的内部设置有酶层，并通过生物催化分解过氧化氢燃料产生氧气气泡，使微管在溶液中快速运动，马达在二氧化硅一边修饰了有机金属格拉布聚合催化剂，能催化小分子长链，与冰片烯溶剂相遇后，使小分子连接起来成为高分子链，使马达扩散增强。

[0036] 过氧化氢液体燃料的化学反应主要发生在纳米或微米尺度的物体的特定催化区域上，以此产生驱动力提高速度和效率，优化对其运动其相关联作用的相关参数，通过优化燃料组合，在过氧化物溶液中加入肼或银离子，提高纳米或马达的速度和驱动力。速度从5.0pum/s(a)增加至94.0pum/s(e)，速度显著提高近20倍。

[0037] 作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述管状微马达还包括兆赫兹频率超声波发生器和兆赫兹频率超声波发射器，所述兆赫兹频率超声波发生器和所述兆赫兹频率超声波发射器电路连接。

[0038] 整个管状微马达不对称，并且包含特定的结合位点，用于读取指向的方向，从而确保马达的定向运输从而精准定向运输。

[0039] 作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，所述管状微马达还包括磁驱动，所述磁驱动设置有金段和银段以及镍段，由柔性的铂—金—银—镍纳米线构成，其中铂—金段负责催化，而金—银—镍段负责磁驱动，且实现了催化与磁驱动模式之间快速简单的切换过程。

[0040] 将较短的具有磁性的金属(镍)段嵌入到纳米马达中，该磁性段可以在垂直于纳米线长轴的横向外部磁场下磁化，磁场控制运动方向，可控制纳米马达沿着预定的轨迹运动沿着预定轨迹被磁场精确引导和转向，让纳米马达在复杂的微通道网络中沿着预定的路径定向运动，实现在微芯片节点外的磁性分选。

[0041] 工作原理：通过将较短的具有磁性的金属镍段嵌入到纳米马达中，该磁性段可以在垂直于纳米线长轴的横向外部磁场下磁化，磁场控制运动方向，可控制纳米马达沿着预定的轨迹运动，着预定轨迹被磁场精确引导和转向，让纳米马达在复杂的微通道网络中沿着预定的路径定向运动，实现在微芯片节点外的磁性分选；通过兆赫兹频率的超声可以在水中驱动马达，并使金属马达进行有序排列，旋砖和自组装，在马达内部修饰生物相容性的氟碳乳液燃料，在超声波作用下燃料汽化，从而驱动马达高速运动，在管内嵌入磁层，施加磁场对其进行精确的方向控制，通过多微管引擎内部的酶层，生物催化分解过氧化氢燃料产生氧气气泡，使微管在溶液中快速运动，马达在二氧化硅一边修饰了有机金属格拉布聚合催化剂，能催化小分子长链，与冰片烯溶剂相遇后，使小分子连接起来成为高分子链，使马达扩散增强，通过在pt段掺杂碳纳米管可提高速度，管状微马达的内部pt表面对过氧化氢燃料催化分解，生成的氧气气泡产生连续推进力推动马达向前运动，过氧化物燃料通过管前端的小开口进入微型锥管中，微管腔内的铂催化层激活过氧化氢燃料分解，产生氧气，并随之成核形成气泡，一旦气泡从马达后方的出口分离，微马达便保持管内没有气泡的原始形状以迎接下一个运动循环不断重复，从而使微型马达能在低雷诺数下运动，酸环境极端化学环境中自推动，而并不需要提供过氧化氢燃料，内部锌层表面在微管腔内生成氢气气泡，从而依靠高效气泡产生连续推动力推进自身高效运动。

[0042] 以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但本实用新型不局限于上述具体实施方式，因此任何对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。