微磁性粒子操控之力學探討實驗研究

Abstract

本文針對微米尺度磁性粒子之順磁性質，首先利用外加磁場進行磁性粒子運動之操控實驗研究，包含將粒子串接成為直線鏈狀以及操控其擺動模式，以組構成為一可調控式之微機構。同時針對此微機構致動時之力學機制進行理論探討，並配合流場模擬所得之流場特性，完整了解其鏈狀微機構所受包含磁力、慣性力與流體阻力等之相互關係，估測其運動狀態及結構強度。有別於昂貴且複雜之利用DNA串接之奈米磁性粒子串，此類型之可調控式微機構具有簡易且可逆性之特色，適合應用於先進生物技術或者微機械系統。於實驗方面成功完成微磁粒子串於擺動磁場下之操控，並測試其擺動強度之極限與其破裂之模式，此模式與理論分析所獲得之結果趨勢吻合。