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1. 研究目的与意义（文献综述）
微纳米机器人（micro/nanorobots）是一类尺寸在微米或纳米尺度，能将环境中的能量转化为自身动能并具备执行复杂任务能力的智能人工器件[1]。因其在液体介质中具有运动特性，能够装载、运输和释放各种特定的物质，在药物递送、水体修复、细胞分离、环境检测和微手术等方面有重要的应用前景，是目前科学研究的国际前沿和热点之一[2]。从1959年查德.费恩第一次提出微型机器人的概念起，由于宏观原理的不适应性以及难以制备复杂结构的微纳米材料，构建微纳米机器人一直是一个巨大的挑战。随着各种微纳米材料的研究发展，微纳米机器人的的研究有了新的发展前景 [3]。当前研究领域的一大重点是研制能进行精准控制，可视化成像与追踪，可在人体内同时完成多项任务的微纳米机器人。
人工合成的微纳米机器人可以用多种能量驱动，主要有化学驱动（气泡、浓度梯度等）和外场驱动（光、磁、声、电）两大类。化学驱动型机器人往往通过特定的催化反应来驱动自身运动，而催化反应所需的催化剂和反应底物具有一定的毒性，并且反应容易受到表面化学环境变化的影响[4]。导致该类机器人难以做到运动的精准控制，这严重阻碍了微纳米机器人在生物医学领域的实际应用。相比于化学驱动微纳米机器人，外场驱动微纳米机器人具有生物相容性好、响应时间短和使用时间长等优点，逐渐成为研究热点[1]。
磁驱动微纳米机器人（mmrs）是一种典型的外场驱动微纳米机器人，由于其不需要外加燃料、生物相容性好、运动行为和速率可精确控制，可有效克服化学驱动型机器人存在的一些缺点[5-7]。及可以在水、血浆、甚至是脊髓液等成分复杂的液体介质中运动的优势，在药物递送、水体修复、细胞分离、微手术等方面有着重要的应用前景。he和他的同事们[8]制备了金纳米层修饰的由壳聚糖和海藻酸钠多层膜构成的微机器人，在疾病成像及靶向光热治疗中起到了重要的作用；gao等人[9]利用光控金纳米粒子聚集组装实现了体内治疗和成像。但生物相容性不足、操作精确度不够以及在体内跟踪和监测方面缺乏有效的手段的问题，成为了拦住mmrs实际应用的重要关卡[10]。
2. 研究的基本内容与方案
（1）研究基本内容
本课题拟构建聚（丙烯酸-共-丙烯酰胺）微球组成的磁驱响应性光子晶体球微米机器人（简称fe3o4@pvp-p(aa-co-am)响应性光子晶体球mmrs）。研究它们的制备方法和微结构的控制原理，以及运动行为、光学性能(特别是运动对光学响应的增强作用)特性。主要内容有：
1) 研究fe3o4@pvp-p(aa-co-am)响应性光子晶体球mmrs的制备与结构控制
3. 研究计划与安排
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：光子晶体球微米机器人的制备和表征；
第9-12周：探究光子晶体球微米机器人的磁控运动性能和影响因素；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]许太林. 超声控制与驱动微纳米马达[d].北京科技大学,2017.
[2]wang w., duan w., ahmed s., sen a., mallouk t. e., fromone to many: dynamic assembly and collective behavior of self-propelledcolloidal motors[j]. accounts. chem. res., 2015, 48 (7):1938-1946.
[3]xu, l.; mou, f.; gong, h.; luo, m.; guan, j., light-drivenmicro/nanomotors: from fundamentals to applications. chem. soc.rev. 2017, 46, 6905-6926.
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