微马达是一种能将化学能、光能、电能和磁能等形式的能量转化为自身驱动力从而产生运动的微米器件。由于其独特的微观运动特性,微马达可作为微装载器应用于药物运输、生物传感和环境治理等领域,也可以作为微泵应用于微流体和微流控领域。然而到目前为止,大多数微马达在流体中只能实现线性或随机等简单运动模式,只有少数微马达可以实现如自旋转和螺旋运动等特殊的运动模式,阻碍了微马达研究和应用的进一步发展。这主要是因为这些具有特殊的运动模式的微马达的形态结构比较复杂,它们的制备至今仍然极具挑战性。因此,有必要探究一种用简单方法来制备具有复杂运动模式的微马达。针对这一问题,本论文开展了可旋转的光响应型微马达的设计、运动模式的调控以及可旋转微马达应用的研究,主要工作包括以下两个方面:一、我们设计并制备了一种光响应型可旋转的SiO2-TiO2/Au雪人状微马达。“雪人”的躯干和头部分别由SiO2和TiO2球组成,并在雪人的一侧沉积一层纳米厚度的金膜。其中TiO2提供光化学响应性,而金膜用于打破粒子的化学对称性。在紫外光照射下,这种雪人状微马达可以在燃料过氧化氢溶液（H2O2）中实现旋转运动。通过对SiO2-TiO2/Au雪人状微马达进行受力分析,我们发现它的旋转行为是源于自身几何结构的不对称性造成的净力矩。通过调节紫外光强度、H2O2燃料浓度,我们可以调控马达旋转的速度。有趣的是,当把SiO2-TiO2/Au雪人状微马达与示踪粒子混合时,这种马达由于自身的旋转运动导致周围流体的流动,可将示踪粒子向微马达的周围推开,形成类似宏观机械泵的微马达微泵。这项工作为可旋转微马达的设计和合成以及微马达作为微泵的研究开辟了一条新途径。二、为了探究可旋转微马达对形状的依赖性,我们还设计了另一种简单的方法来制备可旋转的棒状微马达,即通过在SiO2微棒表面生长TiO2球来制备。其中TiO2提供光化学响应性,并且其在棒上的不同位置可以改变粒子的几何对称性。在紫外光的照射下,这种棒状微马达中的TiO2发生光化学反应。当微马达处于非对称性结构,会引起化学反应产物的不均匀浓度分布,造成微马达受力不均产生力矩,进而导致微马达旋转。我们通过调控紫外光光照强度、H2O2燃料浓度以及棒的长短,来调控马达旋转的运动速度。我们发现TiO2球在棒上不同的生长位置,可以调控马达的运动模式由平动到转动的转变,并且可以实现马达旋转运动半径的改变。另外通过调控燃料的pH值,利用不同pH环境下TiO2光化学反应的差异,我们可以改变微马达的驱动机理和旋转方向。这种具有多种运动模式的微马达对于可旋转微马达的基础研究和应用开发都具有重要的意义。总之,本论文开发了两种可旋转运动微马达的制备方法,探索了可旋转微马达在微泵领域的潜在应用,以及实现了可旋转微马达的复杂运动模式的调控。本论文的研究结果为构建基于微马达的微泵领域开辟了新途径,而且还为开发具有复杂旋转运动模式的微马达提供了新思路。