專利名稱：基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種光動(dòng)力鉆，具體地說(shuō)是一種基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆。
背景技術(shù)：
光致旋轉(zhuǎn)是實(shí)現(xiàn)微機(jī)械馬達(dá)的有效手段，隨著科技的發(fā)展，以及工藝加工技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，光致旋轉(zhuǎn)的應(yīng)用前景將日益廣泛，光致旋轉(zhuǎn)的方法不僅可以應(yīng)用到微全分析系統(tǒng)中充當(dāng)攪拌器，還可以應(yīng)用到微泵中，也可以用來(lái)研究旋轉(zhuǎn)馬達(dá)蛋白、流體的微觀性質(zhì)、細(xì)胞膜剪切力、微鉆等，因此，該技術(shù)的深入研究為微生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)提供了一種強(qiáng)有力的工具。1936年，R. A. Beth在實(shí)驗(yàn)上讓一束圓偏振光通過(guò)細(xì)絲懸掛的半波片，首次利用光束中光子的角動(dòng)量實(shí)現(xiàn)了物體的旋轉(zhuǎn)(Beth R A. Mechanical detection and measurement of the angualarmomentum of light. Phys. Rev. , 1936, 50 :115_125)。自此以來(lái)人們一直在不停的探索著實(shí)現(xiàn)光致旋轉(zhuǎn)的方法。自從1986年Askin等人提出了 “光鑷”實(shí)現(xiàn)了對(duì)粒子的三維空間控制(Ashkin, J. M. Dziedzic, J. E. Bjorkholm, S. Chu. Observation of a single-beam gradient force opticaltrap for dielectric particles. Opt. Lett. 1986, 11,288-290.)，同時(shí)也促進(jìn)了光致旋轉(zhuǎn)的發(fā)展。到目前為止實(shí)現(xiàn)光驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)主要采用如下幾種方式第一種方式是利用自旋角動(dòng)量實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)；第二種方式是利用軌道角動(dòng)量實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)；第三種方式是利用光的線性動(dòng)量實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)制作具有特定外形結(jié)構(gòu)的微型器件，利用器件對(duì)光束的反射、折射、吸收等相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)器件的旋轉(zhuǎn)(Galajda P，Ormos P. Complex Micromachines Produced and Driven by Light.App1.Phys.Lett.2001， 78(2) 249-251) 0利用第三種方式實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的研究比較多，由于微粒的轉(zhuǎn)速與方向可以人為控制，并且利用雙光子聚合技術(shù)可以加工出適合于光學(xué)驅(qū)動(dòng)的任意三維微器件，使得這種實(shí)驗(yàn)方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)更加靈活，因此，目前有更多的研究人員致力于馬達(dá)設(shè)計(jì)研究和改良。匈牙利科學(xué)院的Ormos小組在這方面也做了大量的研究工作，提出了多種特殊形狀的轉(zhuǎn)子并通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，利用激光光鑷俘獲并驅(qū)動(dòng)螺旋形結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，包括螺旋槳形，螺旋線形，灑水器形，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證對(duì)比在相同條件下螺旋槳形轉(zhuǎn)子可以獲得更高轉(zhuǎn)速，IOmw的功率下可達(dá)到幾赫茲的旋轉(zhuǎn)速率(Peter Galajda, Pal Ormos. Rotation of microscopic propellers in lasertweezers. Journal of Optics B Quantum and Semiclassical Optics 2002，4 (2)，pp. S78-S81)；為了得到連續(xù)的旋轉(zhuǎn)控制方式，Ormos等人根據(jù)扁平粒子被產(chǎn)生線偏振光的激光光鑷俘獲旋轉(zhuǎn)后，旋轉(zhuǎn)方向與偏振面方向一致，因此設(shè)計(jì)了帶有橫截面為十字型齒輪粒子，雖然旋轉(zhuǎn)方向易控制，但是相同的條件下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩較小；另外，為了獲得更好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，Ormos與他的同事又提出將多個(gè)轉(zhuǎn)子組合形成齒輪帶動(dòng)裝置，利用中心轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)其它轉(zhuǎn)子。考慮到激光光鑷裝置的復(fù)雜性，在某些應(yīng)用下使用波導(dǎo)光驅(qū)動(dòng)更有益，尤其在微流系統(tǒng)中，于是他們又提出了集成系統(tǒng)，包括光轉(zhuǎn)子，光軸和利用雙光子聚合方法形成的光波導(dǎo)，波導(dǎo)光輸入功率IOmw可以產(chǎn)生2rps旋轉(zhuǎn)速率。日本立 命館大學(xué)Ukita小組，也提出了多種轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如簡(jiǎn)單毽子狀、帶有斜面的毽子狀，其中包括三個(gè)翼、四個(gè)翼以及多個(gè)翼及圓柱形帶有斜面結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子(H.Ukita， Μ. Kanehira. Ashuttlecock optical rotor-Its design, fabrication and evaluation for a micro-fluidic mixer. IEEEJournal of Selected Topics in Quantum Electronics on Optical MEMS, 8, pp. 111-117，2002.)，通過(guò)理論計(jì)算光力矩和粘性阻力，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。這些轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)均能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定俘獲、高速旋轉(zhuǎn)；同時(shí)通過(guò)理論計(jì)算和仿真光束的各個(gè)參數(shù)如光強(qiáng)、數(shù)值孔徑、焦距等對(duì)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速影響，從而優(yōu)化了光束特性和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。 Ukita等人考慮到微流系統(tǒng)中粘滯阻力的影響，提出了在帶有斜面的轉(zhuǎn)子的側(cè)面制成圓柱形可以減少粘滯阻力，從而獲得了更高的轉(zhuǎn)速和性能。為了在微流系統(tǒng)中能夠充分發(fā)揮攪拌器的作用，他們又提出了通過(guò)置換激光光鑷光阱的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的逆時(shí)針和順時(shí)針?lè)较虻淖兓?，首先將兩個(gè)帶有三個(gè)翼的轉(zhuǎn)子連接起來(lái)，經(jīng)過(guò)激光照射整體，獲得的轉(zhuǎn)速為單一轉(zhuǎn)子的2倍?；谶@種設(shè)計(jì)原理，Shoii Maruo等人也設(shè)計(jì)了一種組合式轉(zhuǎn)子，將具有相反方向翼的兩個(gè)轉(zhuǎn)子聯(lián)系起來(lái)，并且在兩個(gè)轉(zhuǎn)子外面套一個(gè)圓柱形外罩，目的是固定兩個(gè)轉(zhuǎn)子和減少粘滯阻力，然后將激光光束聚焦到兩個(gè)轉(zhuǎn)子的中間，使得作用到轉(zhuǎn)子翼的光壓力方向相同，因此增加了光扭轉(zhuǎn)力矩，可以獲得較高的轉(zhuǎn)速。Queensland大學(xué)Vincent L. Y. Loke為了將光馬達(dá)更好的應(yīng)用到生物應(yīng)用中，可以隨時(shí)控制樣本溶液的流動(dòng)方向和位置，設(shè)計(jì)并利用雙光子聚合技術(shù)制備了形狀類似于 鈴狀中間帶有葉片的轉(zhuǎn)子，在多光束驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，獲得了較高的攪拌效率。(Gregor Kno'.ner, SimonParkin, Timo A. Nieminen, Vincent L. Y. Loke, Norman R. Heckenberg, and Halina Rubinsztein-DunlopIntegrated optomechanical microelements. Optics Express, 2007,15(9), pp. 5521-5530)為了獲得更好的實(shí)驗(yàn)效果， 他們提出將可產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩的多種方式結(jié)合起來(lái)，首先將兩個(gè)轉(zhuǎn)子組合，然后利用帶有角動(dòng)量的光束進(jìn)行照射并獲得較理想的結(jié)果。中國(guó)科技大學(xué)黃文浩小組利用一種丙烯酸酯光固化材料S-3的雙光子聚合效應(yīng)， 在自行研制的飛秒激光微細(xì)加工系統(tǒng)中加工出直徑為6微米的萬(wàn)字形微轉(zhuǎn)子，并利用光鑷裝置實(shí)現(xiàn)了激光功率50mW時(shí)200rpm光致旋轉(zhuǎn)(祝安定，劉宇翔，郭銳，肖詩(shī)洲，黃文浩.一種微型轉(zhuǎn)子的激光加工和光致旋轉(zhuǎn).光電工程.2006 (33) :10-13)，同時(shí)也提出了幾種計(jì)算光扭矩的方法，并利用該方法對(duì)Ormos小組曾經(jīng)設(shè)計(jì)的幾種特殊轉(zhuǎn)子進(jìn)行了理論計(jì)算，求出的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)基本相符。全球有多所大學(xué)根據(jù)“類風(fēng)車(chē)旋轉(zhuǎn)”原理，在轉(zhuǎn)子形狀設(shè)計(jì)上做了較多研究，獲得了較大的進(jìn)展和較好的研究成果，但是還是存在比如轉(zhuǎn)子不能穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)，光驅(qū)動(dòng)裝置等限制使得應(yīng)用范圍受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易控制，轉(zhuǎn)速受外界操控的基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括前端經(jīng)加工后的多芯光纖形成的光鑷和微轉(zhuǎn)子，前端經(jīng)加工后的多芯光纖形成的光鑷在溶液中自動(dòng)俘獲微轉(zhuǎn)子后構(gòu)成光動(dòng)力鉆；所述微轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括球體、旋轉(zhuǎn)軸、由多個(gè)翼構(gòu)成的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和錐體尖端，球體位于旋轉(zhuǎn)軸頂端，由多個(gè)翼構(gòu)成的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)位于旋轉(zhuǎn)軸中部，錐體尖端位于旋轉(zhuǎn)軸底端。本發(fā)明還可以包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征1、所述多個(gè)翼構(gòu)成的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括3-6個(gè)翼，每個(gè)翼為上面呈斜面的柱狀。2、每個(gè)翼的外端帶有半圓柱。3、所述的前端經(jīng)加工后的多芯光纖，是將多芯光纖前端經(jīng)精密研磨加工或熔融拉錐后形成倒角α，倒角α滿足關(guān)系Ji/2-arCSin(nii(luid/n。。J < α < π/2形成光學(xué)勢(shì)阱俘獲微轉(zhuǎn)子球體。4、所述的多芯光纖的纖芯幾何分布是呈正三角形分布的三芯光纖或呈正方形分布四芯光纖。5、所述的微轉(zhuǎn)子中部為帶有三個(gè)翼或多個(gè)翼的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以與光束反射、折射、 吸收等相互作用來(lái)產(chǎn)生扭矩實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。所述的微轉(zhuǎn)子兩端為對(duì)稱球體，旋轉(zhuǎn)軸，中間為帶有三個(gè)翼或多個(gè)翼的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以與光束反射、折射、吸收等相互作用來(lái)產(chǎn)生扭矩實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明提供了一種新穎的基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆，它主要由前端經(jīng)精細(xì)加工后的多芯光纖形成的光鑷在溶液中自動(dòng)俘獲微轉(zhuǎn)子的球體后自行構(gòu)成光動(dòng)力鉆系統(tǒng)；微轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括頂端球體、旋轉(zhuǎn)軸、連接帶有斜面和半圓柱的多個(gè)翼的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，底端為錐體尖端；其中多芯光纖的前端俘獲住球體后，起到定軸作用的同時(shí)，出射光垂直照射到帶有斜面的翼，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)底端錐體旋轉(zhuǎn)起到光動(dòng)力鉆的作用。由于微轉(zhuǎn)子球體一旦被俘獲可自行組裝為光動(dòng)力鉆，操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易控制，并且光動(dòng)力鉆尺寸為微米級(jí)，轉(zhuǎn)速受外界操控，可以廣泛應(yīng)用到微生物打孔中如細(xì)胞壁鉆孔。因此，為微生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究提供了一種強(qiáng)有力的工具。本發(fā)明具有如下特點(diǎn)1、本發(fā)明提供了一種新型的基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆，利用多芯光纖經(jīng)過(guò)精密研磨加工或熔融拉錐后形成光學(xué)勢(shì)阱俘獲微轉(zhuǎn)子，體積小，節(jié)省了物理空間，操作容易，操控范圍大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)人為外部操控。2、微轉(zhuǎn)子球體一旦被俘獲，出射光同時(shí)照射到帶有斜面的翼，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)底端錐體旋轉(zhuǎn)起到光動(dòng)力鉆的作用，實(shí)現(xiàn)了自組裝配。3、光動(dòng)力鉆尺寸為微米級(jí)，轉(zhuǎn)速受外界操控，可以廣泛應(yīng)用到微生物打孔中如細(xì)胞壁鉆孔。因此，為微生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究提供了一種強(qiáng)有力的工具。


圖1基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆示意圖；圖2精細(xì)研磨加工的多芯光纖示意圖；圖3熔融拉錐后多芯光纖結(jié)構(gòu)示意圖；圖4多芯光纖熔融拉錐示意圖；圖5三芯光纖橫截面示意圖；圖6四芯光纖橫截面示意圖；圖7微轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖
圖8微轉(zhuǎn)子上視圖；圖9微轉(zhuǎn)子前視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附 圖以三芯光纖為例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述結(jié)合圖1，3，它主要由前端經(jīng)精細(xì)加工后的多芯光纖1形成的光鑷4在溶液中自動(dòng)俘獲微轉(zhuǎn)子5的球體后自行構(gòu)成光動(dòng)力鉆系統(tǒng)；同時(shí)結(jié)合圖7-9，微轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括頂端球體、旋轉(zhuǎn)軸、連接帶有斜面和半圓柱的多個(gè)翼的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，底端為錐體尖端；其中多芯光纖的前端俘獲住球體后，起到定軸作用的同時(shí)，出射光垂直照射到帶有斜面的翼，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)底端錐體旋轉(zhuǎn)起到光動(dòng)力鉆的作用。所述的前端經(jīng)精細(xì)加工后的多芯光纖，是將多芯光纖前端經(jīng)精密研磨加工或熔融拉錐后，倒角α滿足關(guān)系 π/2-ΒΓ08 η(η1 (1ι1 (1/ηε0Γ6) < α < π/2形成光學(xué)勢(shì)阱俘獲微轉(zhuǎn)子球體。所述的多芯光纖的纖芯幾何分布是呈正三角形分布的三芯光纖和呈正方形分布四芯光纖。所述的微轉(zhuǎn)子中部為帶有三個(gè)翼或多個(gè)翼的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以與光束反射、折射、吸收等相互作用來(lái)產(chǎn)生扭矩實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。所述的微轉(zhuǎn)子兩端為對(duì)稱球體，旋轉(zhuǎn)軸，中間為帶有三個(gè)翼或多個(gè)翼的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以與光束反射、折射、吸收等相互作用來(lái)產(chǎn)生扭矩實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。下面舉例說(shuō)明本發(fā)明的制作過(guò)程制作過(guò)程舉例1 1、研磨錐體多芯光纖制作取一段纖芯分布呈正三角形的三芯光纖1前端進(jìn)行精細(xì)研磨，成圓錐體形狀4，為了保證出射光經(jīng)過(guò)圓錐面折射后能夠形成相互交叉的組合光束，半錐角α控制在Ji/2-arCSin(nii(luid/n。。J < α < π/2的范圍內(nèi)。對(duì)于纖芯折射率 ncore = 1. 4868，包層折射率n。ladding = 1. 4571，和光纖光鑷所處的液體折射率nwatCT = 1. 333 的情況下，該半錐角的范圍應(yīng)控制在26. 3° -90°之間；2、錐體拋光將上述研磨好的光纖錐體進(jìn)行拋光，在顯微鏡下經(jīng)過(guò)檢測(cè)合格后，放在超聲清洗槽中清洗、烘干備用；3、微轉(zhuǎn)子的加工其中微小粒子的加工如圖7所示，首先在CAD中設(shè)計(jì)所需求的模型，然后按照CAD已經(jīng)設(shè)計(jì)好的應(yīng)用程序，轉(zhuǎn)化為控制器可以識(shí)別的指令，再利用計(jì)算機(jī)的軟件控制系統(tǒng)控制三維移動(dòng)軸的精密運(yùn)動(dòng)和光間的通斷，實(shí)現(xiàn)飛秒激光有選擇性加工，此時(shí)飛秒激光準(zhǔn)直后從顯微鏡左側(cè)入射，經(jīng)過(guò)反射鏡反射后，被100倍顯微物鏡聚焦到光敏樹(shù)脂內(nèi)，光敏樹(shù)脂位于玻片表面，玻片固定在三維移動(dòng)軸上，從而在光敏樹(shù)脂內(nèi)制作三維立體微器件，未曝光的材料用溶劑溶解，就得到所需的固化三維微結(jié)構(gòu)即所設(shè)計(jì)的微轉(zhuǎn)子。制作過(guò)程舉例2 1、熔融拉錐后的錐體多芯光纖制作結(jié)合圖3、4，將三芯光纖1的光纖端進(jìn)行熔融拉錐，進(jìn)行加熱至軟化狀態(tài)，然后進(jìn)行拉錐，多芯光纖的纖芯距離隨著拉錐距離成比例的縮小，直至半錐角α控制在Ji/2-arCSin(nii(luid/n。。J < α < π/2的范圍內(nèi)停止拉錐。對(duì)于纖芯折射率n。。,e = 1. 4868，包層折射率n。ladding = 1. 4571，和光纖光鑷所處的液體折射率 nwater = 1. 333的情況下，該半錐角的范圍應(yīng)控制在26. 3° -90°之間；。2、微轉(zhuǎn)子的加工其中微小粒子的加工如圖7所示，首先在CAD中設(shè)計(jì)所需求的模型，然后按照CAD已經(jīng)設(shè)計(jì)好的應(yīng)用程序，轉(zhuǎn)化為控制器可以識(shí)別的指令，再利用計(jì)算機(jī)的軟件控制系統(tǒng)控制三維移動(dòng)軸的精密運(yùn)動(dòng)和光間的通斷，實(shí)現(xiàn)飛秒激光有選擇性加工，此時(shí)飛秒激光準(zhǔn)直后從顯微鏡左側(cè)入射，經(jīng)過(guò)反射鏡反射后，被100倍顯微物鏡聚焦到光敏樹(shù)脂內(nèi)，光 敏樹(shù)脂位于玻片表面，玻片固定在三維移動(dòng)軸上，從而在光敏樹(shù)脂內(nèi)制作三維立體微器件，未曝光的材料用溶劑溶解，就得到所需的固化三維微結(jié)構(gòu)即所設(shè)計(jì)的微轉(zhuǎn)子。
權(quán)利要求
1.一種基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆，其特征是包括前端經(jīng)加工后的多芯光纖形成的光鑷和微轉(zhuǎn)子，前端經(jīng)加工后的多芯光纖形成的光鑷在溶液中自動(dòng)俘獲微轉(zhuǎn)子后構(gòu)成光動(dòng)力鉆；所述微轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括球體、旋轉(zhuǎn)軸、由多個(gè)翼構(gòu)成的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和錐體尖端，球體位于旋轉(zhuǎn)軸頂端，由多個(gè)翼構(gòu)成的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)位于旋轉(zhuǎn)軸中部，錐體尖端位于旋轉(zhuǎn)軸底端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆，其特征是所述多個(gè)翼構(gòu)成的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括3-6個(gè)翼，每個(gè)翼為上面呈斜面的柱狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆，其特征是每個(gè)翼的外端帶有半圓柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或2所述的基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆，其特征是所述的前端經(jīng)加工后的多芯光纖，是將多芯光纖前端經(jīng)精密研磨加工或熔融拉錐后形成倒角 α，倒角α滿足關(guān)系Ji/^-arcsinOim-A^J < α < π/2形成光學(xué)勢(shì)阱俘獲微轉(zhuǎn)子球體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆，其特征是所述的多芯光纖的纖芯幾何分布是呈正三角形分布的三芯光纖或呈正方形分布四芯光纖。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆，其特征是所述的多芯光纖的纖芯幾何分布是呈正三角形分布的三芯光纖或呈正方形分布四芯光纖。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種基于多芯光纖的自組裝式光動(dòng)力鉆。包括前端經(jīng)加工后的多芯光纖形成的光鑷和微轉(zhuǎn)子，前端經(jīng)加工后的多芯光纖形成的光鑷在溶液中自動(dòng)俘獲微轉(zhuǎn)子后構(gòu)成光動(dòng)力鉆；所述微轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括球體、旋轉(zhuǎn)軸、由多個(gè)翼構(gòu)成的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和錐體尖端，球體位于旋轉(zhuǎn)軸頂端，由多個(gè)翼構(gòu)成的“類風(fēng)車(chē)”轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)位于旋轉(zhuǎn)軸中部，錐體尖端位于旋轉(zhuǎn)軸底端。本發(fā)明的微轉(zhuǎn)子球體一旦被俘獲可自行組裝為光動(dòng)力鉆，操作方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易控制，并且光動(dòng)力鉆尺寸為微米級(jí)，轉(zhuǎn)速受外界操控，可以廣泛應(yīng)用到微生物打孔中如細(xì)胞壁鉆孔。因此，為微生命科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)研究提供了一種強(qiáng)有力的工具。
文檔編號(hào)G02B6/02GK102222533SQ20111011378
公開(kāi)日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者畢思思, 苑立波 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)