[发明专利]一种在离子液体中用激光控制液态金属运动的方法

说明书

本发明涉及一种在离子液体中用激光控制液态金属运动的方法，包括以下步骤：步骤(1)：将液态金属浸没到装有离子液体的玻璃容器中；步骤(2)：用激光透过玻璃容器照射浸没在离子液体中的液态金属；步骤(3)：被照射的液态金属表面部位产生小气泡，并逐渐汇聚在液态金属上方形成大气泡，通过调控激光强度和照射时间进而控制气泡变大速度；步骤(4)：大气泡携带液态金属上升，通过调控激光照射部位控制液态金属和气泡结合体的运动方向。本发明公开的一种在离子液体中用激光控制液态金属运动的方法具有以下有益效果：1.液态金属在三维方向的运动可控；2.液体金属在离子液体中的在三维方向的运动可控。

技术领域

本发明涉及一种在离子液体中用激光控制液态金属运动的方法。

背景技术

液态金属是指一种不定型金属，液态金属可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物。液态金属也是一种不定型、可流动液体的金属。

液态金属具有独特的、明显区别于传统分子溶剂和离子液体的物理和化学性质。近年来，以镓-铟合金和镓-铟-锡合金为代表的镓基液态金属因其无毒、适宜的液态温度区间和特征的键合结构而在电子工业、微流控制、低维材料制造、生物医学和柔体机器人等诸多领域的研究和应用中展现了巨大潜力。我国刘静教授课题组制备的自驱动、可变形镓基液态金属在国际上引起广泛关注并显示了重要价值，自驱动液态金属的动力来源于“吞食”的铝等材料参与化学反应排出的氢气，在一维预设轨道中液态金属在气体推动下可做不可控自主运动^[1]。含金属的微粒在水溶液中的不可控自主三维运动已有报道^[2]。

金属微粒的可控运动也有报道。光催化下液态金属表面双氧水分解产生氧气也能推动液态金属在双氧水溶液中沿一维预设轨道运动。该过程中可通过调控光的能量、双氧水浓度等系列条件控制液态金属的移动速度^[3]。除生成气体的化学燃料推动机理外，二维平面中预设的电场和磁场也可以控制液态金属做可控运动。水溶液中光照控制固体微粒做可控二维平面运动有报道^[4]。

离子液体是由阴阳离子组成的新型绿色溶剂，因其独特的物理和化学性质，在材料﹑能源﹑化工﹑医药等诸多领域得到广泛应用。目前含金属离子液体因其同时具备离子液体优良的物化性能和金属独特的光﹑电﹑磁特性而被视为新型的软物质功能材料。但是目前的液态金属在溶液中的运动存在以下不足之处：

1.液态金属三维运动不可控；

2.液态金属可控运动局限于二维平面；

3.液体金属在溶液中的可控运动局限于水溶液。

发明内容

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种在离子液体中用激光控制液态金属运动的方法。

技术方案：一种在离子液体中用激光控制液态金属运动的方法，包括以下步骤，

步骤(1)：将液态金属浸没到装有离子液体的玻璃容器中；

步骤(2)：用激光透过玻璃容器照射浸没在离子液体中的液态金属；

步骤(3)：被照射的液态金属表面部位产生小气泡，并逐渐汇聚在液态金属上方形成大气泡，通过调控激光强度和照射时间进而控制气泡变大速度；

步骤(4)：大气泡携带液态金属上升，通过调控激光照射部位控制液态金属和气泡结合体的运动方向。

进一步地，步骤(1)中的离子液体由阳离子A^m+和阴离子B^n-组成，其中：