本文研究了通過(guò)光熱效應(yīng)驅(qū)動(dòng)器件在氣/液界面和液體內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)光熱效應(yīng)利用光源控制器件在液體表面的運(yùn)動(dòng)對(duì)液體的表面張力有著強(qiáng)烈的依賴性。在本文中,通過(guò)制備金納米顆粒紙基復(fù)合膜制作的運(yùn)動(dòng)器件。在氣/液界面上通過(guò)將光能轉(zhuǎn)換為熱能,并加熱局部液體產(chǎn)生高溫的蒸汽射流驅(qū)動(dòng)器件自身的橫向運(yùn)動(dòng)。該器件擺脫了器件運(yùn)動(dòng)在液體表面運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)于表面張力的要求。我們研究了器件的不同運(yùn)動(dòng)行為和影響器件運(yùn)動(dòng)的多個(gè)因素。并進(jìn)一步采用半封閉結(jié)構(gòu)優(yōu)化器件設(shè)計(jì),減少了蒸汽的逸散,提高了器件的運(yùn)動(dòng)速度。另外,在液體內(nèi)部垂直方向上的可光驅(qū)控運(yùn)動(dòng)機(jī)理探究較少,限制了器件的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)器件在垂直方向上的光驅(qū)浮潛運(yùn)動(dòng),我們通過(guò)模板溶解法制備了具有疏水表面和高效光熱效應(yīng)雙重功能的器件。利用光照加熱器件的疏水表面所附著的微小氣泡。通過(guò)氣泡的膨脹增加器件的浮力,使器件上浮。關(guān)閉光照后,氣泡在周圍水的冷卻下收縮,浮力減小,器件下沉。通過(guò)光照實(shí)現(xiàn)了器件的浮潛運(yùn)動(dòng)控制,而且器件的運(yùn)動(dòng)高度可以通過(guò)調(diào)整光照改變。器件的在液體中的懸浮狀態(tài)可以保持很好的穩(wěn)定性。而且可以將器件浮潛運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,控制外部LED燈的點(diǎn)亮。通過(guò)光熱效應(yīng)的光驅(qū)運(yùn)動(dòng)器件...

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1光驅(qū)器件的裝置示意圖

（a）平行垂直的光束向下照射于微程中的動(dòng)量改變[1]。schemeoflightdrivenmicro-device.(a)Microwarddirectedlightbeam.(b)Themomentumlightduringreflection[....

圖1-2（a）圓柱狀運(yùn)動(dòng)器件的有限元模擬，左部和右部為未變形和完全變形后的結(jié)果

運(yùn)動(dòng)器件的有限元模擬，左部和右部為未變形和完全別代表軸向收縮和徑向膨脹。（b）實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主要裝置在時(shí)間和空間上的分布。顯微物鏡將動(dòng)態(tài)光場(chǎng)投射到lementsimulationofacylindricaldevice,atrest(left)andheblue....

圖1-4（a）不同器件在光照下的溫度變化

第一章緒論效應(yīng)，可以將入射的光能高效地轉(zhuǎn)化為熱能，由于器件的性和多孔硅壁具有一定的厚度，在多孔硅顆粒的內(nèi)外界面度。熱泳力的大小是與該部位的溫度梯度成正比例的，意位產(chǎn)生的熱泳力也較大。正是由于多孔硅內(nèi)外壁產(chǎn)生的熱器件定向運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，他們還制備出不同形狀的由熱泳力圓錐形[5,6]....

圖1-5激光驅(qū)動(dòng)的VANT-PDMS器件在水表面的運(yùn)動(dòng)

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文直碳納米管陣列。在激光照射處，碳納米管將光列周圍的水加熱。局部水的表面溫度增加后，該件的另一端，水溫仍然保持原來(lái)溫度，水的表面了表面張力梯度。在該表面張力梯度的作用下，面張力較高的部分?jǐn)U散，產(chǎn)生的相應(yīng)的反作用力們進(jìn)一步改變器件的形狀，使用聚焦的太陽(yáng)光作。但....

本文編號(hào)：4053854