Най-Малките Двигатели В Света Могат Да Захранват Микроскопични Роботи

{h1}

Учените са създали най-малките практични двигатели в света и тези леки машини могат един ден да захранват микроскопични роботи, достатъчно малки, за да влязат в живи клетки, казват изследователите.

Учените са създали най-малките практични двигатели в света и тези леки машини могат един ден да захранват микроскопични роботи, достатъчно малки, за да влязат в живи клетки, казват изследователите.

Тъй като технологичните иновации правят устройствата все по-малки и по-малки, учените разработват машини, които са с размер само на сложни молекули - нанометри или милиарди от метър. За сравнение средната човешка коса е широка около 100 000 нанометра.

Една от основните причини „наноботите“ да останат в сферата на научната фантастика е, че намирането на начин да ги накарат да се премести е предизвикателство. Изследователите са се опитали да използват различни източници на енергия и задвижващи системи за нанотехнологии, но те обикновено нямат скорост, сила и контрол. [6-те най-странни роботи създадени някога]

"Имаше много малки машини, но те работят невероятно бавно - отнемат много секунди или минути, за да се движат с една ръка, например - и с много ниски сили", каза Джеръми Баумберг, директор на Центъра за нанофотоника на университета в Кеймбридж и старши автор от новото изследване. "Ето защо ние нямаме наноботи, въпреки че те са много дискутирани във фантастиката."

Наноботите се нуждаят от мощни сили, за да се движат, тъй като вискозитетът на течностите може драстично да се увеличи върху наноразмер. „За наномашина, плаващ във вода, плуването е като нас, плуващи в басейн с дрехи [смес от меласа, захар и царевичен сироп] - много, много вискозни - така че се нуждаете от много големи сили, за да се движите“, казва Баумберг пред WordsSideKick.com.

Новите двигатели са изработени от малки частици злато с диаметър само 60 нанометра. Тези частици са свързани помежду си с натоварен с вода гел, направен от чувствително към топлината съединение. Когато се нагрява със зелен лазер до над 95 градуса по Фаренхайт (35 градуса по Целзий), гелът изхвърля вода, свивайки се в рамките на микросекунда и принуждавайки златните наночастици в тесни струпвания с ширина около 400 нанометра. Когато двигателят се охлади, гелът поема вода и се разширява, а златните наночастици са силно и бързо разтворени, като пружина, обясниха изследователите.

"Това е като експлозия", казва в изявление водещият автор на изследването Тао Динг, изследовател от Центъра за нанофотоника на Университета в Кеймбридж. "Имаме стотици златни топки, които се разделят на милионна секунда, когато молекулите на водата надуват полимерите около тях."

Силите, които тези нови двигатели упражняват, са с няколко порядъка по-големи от всички, които се виждат на наноразмерите от предишни устройства, със сила, която е лира за килограм близо 100 пъти по-добра от която и да е двигател или мускул, казват изследователите.

"Те са най-мощните наноенгини до момента", каза Баумберг. Устройствата също са енергийно ефективни, биосъвместими и рентабилни за производство, добавиха учените.

Новите двигатели са наречени задействащи нанотрансдуктори или ANT. "Подобно на истинските мравки, те произвеждат големи сили за теглото си", казва Баумберг в изявление.

Сега изследователите проучват начините за използване на ANT за приложения в реални условия. Например, изследователите биха могли да използват разширяването и свиването на ANT, за да помогнат за задвижването на буталата и лостовете, каза Баумберг.

Бъдещите изследвания биха могли също да се справят с ANT, базирани на различни наночастици, каза Баумберг. "Ние със сигурност не се нуждаем от злато и вече сме използвали сребро успешно, но ще опитаме никел и мед", каза той. [Елементарно, скъпи мои: 8 елемента, които никога не сте чували]

В момента изследователите работят с Cambridge Enterprise, ръководството за комерсиализация на Университета в Кеймбридж, както и с няколко други компании, за да комерсиализират тази технология за приложения, които включват манипулиране и контрол на течности.

"Микрофлуидните чипове са наистина интересни за синтезиране на фармацевтични продукти, биомедицинско изследване и разделяне, както и много други биохимични процеси", каза Баумберг. "Но всички помпи и клапани в момента трябва да бъдат направени с хидравлика, така че трябва да подадете тръба върху чипа за всяка една от тях, ограничавайки силно сложността на всичко, което правите с тях. Вярваме, че сега можем да направим помпи и клапани от ANT, които се контролират от светлинен лъч и можем да имаме хиляди на един чип. "

Освен приложенията за микрофлуиди, учените "гледат да правят мънички наномашини, които могат да се разхождат, контролирани от светлинни лъчи", добавя Баумберг.

Учените подробно разкриха своите открития онлайн на 2 май в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences.

Последвай ни @wordssidekick, Facebook. Оригинална статия за WordsSideKick.com.


Видео Добавка: Our Miss Brooks: First Day / Weekend at Crystal Lake / Surprise Birthday Party / Football Game.




Изследване


Интелигентните Мрежи Могат Да Поправят Декретиращата Мрежа За Захранване В Сащ
Интелигентните Мрежи Могат Да Поправят Декретиращата Мрежа За Захранване В Сащ

Как Работят Мамите
Как Работят Мамите

Наука Новини


Гигантски Вълни Близо Половин Милион Мили През Целия Път, Видяни На Слънцето
Гигантски Вълни Близо Половин Милион Мили През Целия Път, Видяни На Слънцето

Sugary Напитки Боли Дори Кльощави Женски Сърца
Sugary Напитки Боли Дори Кльощави Женски Сърца

Може Ли Стивън Колбърт Наистина Да Се Кандидатира За Президент?
Може Ли Стивън Колбърт Наистина Да Се Кандидатира За Президент?

Защо Мълниите Са Смъртни През Тази Година
Защо Мълниите Са Смъртни През Тази Година

Вулкан Килауеа: Факти За 30-Годишното Изригване
Вулкан Килауеа: Факти За 30-Годишното Изригване


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2020 BG.WordsSideKick.com