活性物质(Active matter)能够通过某些简单的规则进行“通讯”,呈现出有趣且复杂的集群行为。与活性物质类似,人造胶体马达能够将周围环境中的能量转化成为自驱动运动,并可以通过流体场、物质传递、静电场以及其他作用力的交互作用实现“通讯”并产生协同运动,导致各种集群行为的产生,这引起了科学家的广泛关注。近二十余年中,胶体马达的研究得到了蓬勃发展,但是对其集群行为等方面的实验研究大多局限于二维体系。在三维环境中胶体马达的集群行为是亟待探索的一个研究方向,将有利于对马达集群行为的认识以及发展新颖的仿生体系。本论文基于海藻酸钙水凝胶微球模板法,利用层层组装技术制备了装载有人造胶体马达的聚电解质微胶囊,一定程度上保持了马达的自驱动运动能力,实现了将阴阳型胶体马达置于三维环境中运动的目标。通过实验探究,确定了海藻酸钠溶液的最优浓度为0.8%,六个聚电解质双层膜是实现稳固微胶囊制备的优化条件。进一步,研究发现当微胶囊内氯化钠浓度降低为0.05 M时,微胶囊内胶体马达开始表现出自驱动运动活性,且氯化钠盐浓度越低,胶体马达的运动活性越高;当氯化钠浓度降低到0.05M以下时,大量微胶囊破损,但在一定的时间内仍有完整的微胶囊存在。此外,胶体马达在微胶囊内的运动速度高于在接近固体基底时的运动速度。将所制备的装载有胶体马达的微胶囊置于过氧化氢溶液中,观察到了多种集群行为,包括与在二维平面中类似的集群行为,如双马达动态组装行为以及胶体马达与惰性粒子的自组装行为。除此之外,由于微胶囊的限制,在微胶囊底部形成高密度的胶体马达团簇以及类似活性流体的现象。综上所述,本文利用自下而上的方法构筑了装载有化学驱动胶体马达的微胶囊,并在微胶囊中保持了胶体马达的自驱动运动能力。在此体系中,胶体马达表现出多种有趣的集群行为。这些探索为进一步深入研究马达在微胶囊内的运动及集群行为提供了良好的基础,为认识胶体马达集群行为和构建仿生体系提供了新的思路。