微米马达是指一种能够将外界能量转变成自身驱动力的微米尺寸的器件。近些年来，随着纳米科学技术的不断发展，微米马达的研究也取得了飞速的发展，在许多方面的应用研究也取得了很大的进展。但是，目前微米马达的研究基本上处在实验阶段，不能将其应用在实际生活中。这主要有以下几个原因。首先，马达的构造材料主要是无机材料（金属及氧化物），当执行完任务时，不易被回收再利用或清除掉，从而引起环境污染问题，限制了其在许多领域的应用（例如生物医学及环境修复等方面）。其次，在没有外场的作用下，微米马达的形状对其运动行为有很大的影响，这主要是因为不同形状的马达，马达具有不同的质心。当马达运动时，推力不经过质心，会使其产生不同的运动轨迹，从而不能实现对马达的运动行为的有效控制。最后，目前所报道的微米马达的构造方法比较复杂，不适用于大批量、低成本的制备，且传统的构造方法不能通过简单的包覆来实现其多功能化。在本论文中，我们利用静电纺丝方法构造了不同形状（蝌蚪状、纺锤状和球状）的微米马达，并系统地研究了其在溶液中的运动行为。除此之外，还通过模板法构造了基于生物相容性高分子材料的微米马达，并研究了其在环境修复方面的应用。本论文的工作主要分为以下五个部分。　　1、利用静电纺丝技术及简单的包覆手段构造了基于可降解材料聚己内酯的纺锤形微米马达。与已报导的马达运动机理不同（气泡推进、光驱动、自电泳机理等），该马达的驱动是基于马拉高尼效应。当将其放置在水溶液中时，其主体部分包覆的表面活性剂可缓慢释放出来，使马达周围产生表面张力梯度，从而促进其自驱动运动。除此之外，我们还研究了马达在整个pH范围内的运动行为。结果表明，此微米马达对溶液的pH值具有一定的依赖性。pH值越高，其运动速度越快，相反，运动速度越慢。最后，我们还比较了不同尺寸的马达在相同pH值溶液中的运动情况，结果发现较小尺寸的马达对溶液的pH值具有更高的灵敏度。该马达的报道为开发环境友好的微米马达及其在传感器方面的应用提供了重要的参考。　　2、在本研究体系中还成功地构造了具有头部及尾部的独特的蝌蚪状结构，并在此结构的一侧溅射2.5 nm铂纳米粒子，即可得到本体系报道的蝌蚪状马达。当将其放置在过氧化氢燃料中时，通过铂纳米粒子催化过氧化氢的分解产生氧气泡来促进马达的自驱动运动。除此之外，由于采用的聚己内酯是温度响应型材料，因此在实验过程中，利用加热装置加热蝌蚪状马达所在的液体环境时，其尾部可以从整个蝌蚪状结构上脱离下来。该实验成功地模仿了自然界蝌蚪在其发育后期的变态行为-尾部脱掉过程。最后，通过简单的聚合物包覆过程，进一步将功能材料－罗丹明6G（R6G）和四氧化三铁（Fe3O4）纳米粒子结合到该蝌蚪状微米马达中，可以实现其多功能化。本体系中仿生人工蝌蚪马达的成功报道为其他仿生马达的设计、构造及在生物医学方面的应用提供了重要的参考。　　3、利用并行电纺丝技术成功地构造了负载铂纳米粒子或辣根过氧化物酶（HRP）的不对称Janus微米马达。通过改变电纺丝过程中的施加电压、溶液浓度、接收装置与针尖的距离等参数，我们可以对微米马达尺寸实现有效的控制。此外，本研究比较了马达尺寸及催化剂负载量对其运动速度的影响。另外，由于本研究中使用了对温度有响应性的酶，因此通过控制马达所在溶液环境的温度，可以实现对马达的运动行为的控制，这为其在生物医学方面的应用提供了一个可行的方案。　　4、在研究上述两个马达体系的过程中我们发现，聚合物的分子量对旋涂方法构造的薄膜的性质有很大影响。分子量越小，得到的膜的机械性能越差。在本体系中，首先通过旋涂技术得到低分子量的带有巯基末端聚己内酯（PCL-HS）薄膜，然后再利用自组装及超声处理技术制备了片状结构的微米马达。该方法的构造过程非常简单且不需要昂贵的设备，可以解决马达的大量制备问题。除此之外，本体系所报导的马达是基于具有温度响应的高分子材料构筑的1，当用加热装置加热马达时，其存在从片状结构转变为球状结构的热致形状变化过程。更为重要的是，在高温下马达逐渐软化并具有一定的粘性，基于此性质，其可以实现对货物的捕获、运输和释放。本工作中的马达在靶向药物运输方面具有很大的应用潜力。　　5、在本论文的最后一部分，我们利用模板法构造了由明胶及辣根过氧化物酶组成的具有生物相容性的全高分子管状微米马达。与以往的模板法构造的微米马达不同，此马达的构造不需要其他的设备（例如电沉积或溅射技术），只需简单的溶液包覆过程即可得到可自驱动运动的马达。进一步在本体系中，我们系统地分析了马达中的酶含量、加入的过氧化氢浓度、以及马达在运动过程中油污负载量对其运动速度的影响。结果发现，当降低过氧化氢浓度、辣根过氧化物酶的含量以及马达负载较多油污时，其运动速度会逐渐的降低，直至不再运动。最后，由于所得到的微米马达表面比较粗糙，当置于含有油污染的溶液中时，油污可附着在马达的表面，因此不需要经过复杂的表面修饰过程，即可实现对环境中的油污的富集。该马达在环境修复方面具有很大的应用潜能。