活性物质系统（Active matter system）,即处在非热力学平衡状态,持续消耗能量产生位移或运动等现象的系统,因其独特的非平衡行为,在很多领域展现了诱人的前景。微纳米马达,即一种可将其它形式的能量转换为机械能的微纳米器件,由于其结构、运动行为和相互作用的可设计性,而成为构建活性物质系统的一大热门选择。由于微纳米马达的驱动需要受力不平衡,这要求微纳米马达的具有非对称性,或是由马达的本征结构或组成导致的本征非对称性,或是由外场诱导马达产生的诱导非对称性。目前对微纳米马达群体的研究大多基于本征非对称的微纳米马达,受限于本征非对称性的不变性,群体行为往往比较单一,而对诱导非对称的微纳米马达群体知之甚少。可以推测的是,诱导非对称性由于具有可变或可调的特点,在研究具备多种行为模式的活性物质系统方面将具有很大优势。本文分别研究了光诱导非对称的AgBr微米马达群体,和Pt纳米粒子修饰的锐钛矿型TiO₂微米马达（以下简称TiO₂@Pt）群体。AgBr微米马达的光诱导非对称性是不可逆的,即光照引起的非对称性改变会固化在微米马达上,只具有可变性而不具有可调性。AgBr微米马达在纯水中可以被紫外或可见光驱动,微米马达群体对个体的运动寿命有延长作用,群体可以由光照控制实现简单的、可逆的自组装。TiO₂@Pt微米马达的光诱导非对称性是可逆的,即光照引起的非对称性变化是原位的、瞬时的,既具有可变性又具有可调性。TiO₂@Pt微米马达群体的光响应有各向异性,个体相互作用可以由光照方向的变化实现吸引到排斥的转变。由不同入射方向的紫外光构成的多光场复合控制的TiO₂@Pt微米马达群体可以实现胶体晶体的定向迁移和可控融化、可逆相转变、群体形状的原位“加工”等,在晶体相变研究、微加工、微器件和微图案方面表现出了很大的应用潜力。另一方面,本文提出一种新的电解质型扩散泳马达的有限元分析方法,通过Gouy-Chapman-Stern（GCS）模型将马达和基板的双电层纳入模型,以分析和解释包含多个微米马达、流体和基板在内的多元体系。这种有限元分析方法可以将双电层和电渗流的作用很好地纳入计算体系,可以通过计算各个力的贡献判断马达的驱动机理,也可以将多个物体的泳动现象结合到一起分析,对马达的近壁运动和马达群体的有限元分析有一定的指导作用。综上所述,本文利用具备可逆的诱导非对称性的微纳米马达构建活性物质系统,实现了将多种行为模式编程到同一个群体中并精确控制,对具备多种行为模式的活性物质系统的研究有一定指导作用。