自驱动合成微/纳米马达(MNMs)是一种介于纳米和微米尺度的致动器,能够通过收集不同类型的能量,并将其转化为机械运动。其中,对气泡驱动推进MNMs的研究最为广泛。铂(Pt)由于其优异的催化性能,至今仍是制备气泡推进催化型MNMs的首选材料。然而,铂的成本昂贵,实际应用受到限制。此外,Janus球形微纳马达是最常见的球形马达系统,它是以Janus粒子为基础的非对称结构,然而,合成非对称体系结构的方法仍然有限。对于气泡驱动推进MNMs,根据气泡推进的机理,反冲力的产生取决于催化剂表面生成的气泡的脱离。虽然人们已经认识到气泡行为对微纳马达动力学的重要作用,但对Janus球形微纳米马达系统中气泡行为的研究还很有限。前期的研究中,我们提出了超亲水TiO2的协同作用,显著降低了表面接触能,能在较高的压力下产生较小尺寸的气泡,因此载体的表面性质可以一定程度上影响马达的运动效率。在这项工作中,我们利用光催化技术制备了 Janus球状自驱动微纳马达。选用制备简单、可批量获得的且具有较高的光催化活性的二氧化钛纳米粒子作为基体材料,用低成本、环保的二氧化锰(MnO2)替代昂贵的传统催化材料铂(Pt),以双氧水溶液为燃料,制备了具有良好运动性能的Janus TiO2/MnO2气泡驱动微纳马达。并构建了固定良好的马达群落。从两种马达群落的固体表面的浸润性以及表面不均匀性出发,通过观察具有不同表面性质的基材对马达群体行为包括产生气泡的尺寸及释放产生的推力的影响,构建了理论模型。我们认为,马达基材表面的亲水疏气性质对气泡的高效释放,从而对实现气泡驱动马达的高效运动具有重要意义。