机器人系统
美国制造出世界最小最快纳米发动机
2023-12-23

  美国德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷你工程学院科学家制出了迄今世界上最小、最快,并且运转工夫最长的微型发动机。该发动机比一粒盐要小500倍,能把电能转化为机械运动,到达每分18000转,相当于喷气式飞机上发动机的转速,并且能陆续扭转15小时。相比之下,其他纳米发动机每分只有14到500转,只会转几秒到几分钟。相干论文颁发正在4月份出书的《自然·通讯》杂志上。

  该校机械工程副教授冬蕾·艾玛·范辅导的研讨小组乐成设计、组装了这类高性能纳米发动机,并正在非生物体系中进行了测试。纳米发动机由三一些构成,能疾速夹杂、泵出生化药剂,并能正在液体中活动,这一些特点正在将来使用中非常主要。这类纳米发动机是开辟微型机械的主要一步,微型机械能注入人体内,操纵胰岛素以医治糖尿病,对准或攻击癌细胞而没有损害其他一般细胞。

美国制造出世界最小最快纳米发动机

  虽然微型机械还没有发现出来,但具有大驱动功率的、超高速纳米发起机已制作胜利。物理学家组织网5月21日(北京时间)报导称,研讨人员克服了纳米发起机研讨范畴的两大停滞:组装取节制。利用了范正在约翰·霍普金斯大学干研讨时发现的技能,依附AC和DC电场来一个个地组装发起机上的零件。正在实验中,研讨人员能用该技能来开关纳米发起机,节制其顺时针或逆时针扭转;还能将多个发起机按必然形式排列组合,让它们同步活动,更强更机动。该技能现阶段正正在申请专利。

  纳米发动机由各角度来量都不跨越1微米,很适合正在人体细胞内事情。为了测试其药物开释才能,研讨人员正在它外表涂了一层生化药物纳米粒子,然后开端扭转。后果发明发动机转得越快,药物开释得越快。“我们能经由过程转速来拟定和操纵份子开释速度,这也意味着我们的纳米发动机是第一款能操纵药物开释的机械。”范说,“我们以为,这有利于增进药物递送、细胞间通讯的研讨。”

  研究人员以为,正在不久的未来,他们的纳米发动机就可以带来一种节制生化药物正在活细胞中开释的新方法。现正在,他们方案用活细胞来测试该纳米发动机,磨练它们以可控体例递送药物的才能。另外,纳米发动机有望进入纳米电子机器系统(NEMS)范畴,将机器节制取化学传感整合正在一起,开辟能效更高、物美价廉的微机设备。