英國(guó)劍橋大學(xué)研究人員2日?qǐng)?bào)告研制出世界上最小的發(fā)動(dòng)機(jī)，并認(rèn)為這種發(fā)動(dòng)機(jī)將來(lái)有望用于各種納米機(jī)器，包括在人體內(nèi)部工作的醫(yī)療機(jī)器人。
據(jù)研究人員發(fā)表在新一期美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上的論文，這是一種膠體發(fā)動(dòng)機(jī)，由金納米顆粒和溫度響應(yīng)性聚合物聚N－異丙基丙烯酰胺組成，利用金屬顆粒的分子間作用力（又稱(chēng)范德華力）進(jìn)行工作。
室溫下，該聚合物在水中充分伸展，金納米顆粒之間由于靜電作用相互排斥。但當(dāng)溫度升高到32攝氏度以上，該聚合物突然收縮，并在金納米顆粒表面形成一層疏水薄膜，導(dǎo)致顆粒在水中發(fā)生聚集形成一個(gè)大的聚集體。當(dāng)溫度再次降到32攝氏度以下，聚合物遇水膨脹，此過(guò)程會(huì)產(chǎn)生巨大驅(qū)動(dòng)力，大的聚集體像爆炸那樣瞬間分裂成許多金球。
論文第一作者、劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室的丁濤博士說(shuō)，人們此前制造出一系列微型發(fā)動(dòng)機(jī)，但是它們響應(yīng)速度慢，驅(qū)動(dòng)力??；而他們的發(fā)動(dòng)機(jī)把范德華力以彈性勢(shì)能的形式存儲(chǔ)在溫度響應(yīng)性聚合物之中，可以通過(guò)溫度變化或者光熱驅(qū)動(dòng)，具有響應(yīng)速度快、驅(qū)動(dòng)力大的特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)微型發(fā)動(dòng)機(jī)的瓶頸。
丁濤說(shuō)，短期來(lái)看，該研究成果可用于控制微流體閥門(mén)的開(kāi)關(guān)、生物檢測(cè)以及藥物篩選；長(zhǎng)期來(lái)看，它可用于納米機(jī)器人進(jìn)行納米醫(yī)療以及微納機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域?？傊?，這種微型發(fā)動(dòng)機(jī)有可能成為各種納米機(jī)器的重要?jiǎng)恿υ慈?/p>
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