Unul dintre elementele-cheie în dezvoltarea viitoare nanodispozitivelor pentru utilizarea lor ulterioară în medicină, inginerie, biotehnologie, până în ultimul moment a rămas creația nanomotors, sau, mai degrabă, de alimentare cu energie eficiente energetic pentru nanomotors. Unele succese notabile în crearea unor astfel de nanomotors raportat la comunitatea științifică, cercetătorii de la Universitatea Cambridge.
Specialistii lor motoare numite ANT (acționarea nano captor), și pentru a le controla, nu are nevoie de prezența unui pilot în miniatură, așa cum a fost cazul în multe feluri profetic Sci-Fi film de film Fantastic Voyage, lansat în chirie în îndepărtat 1966. Nanodvigatorii creați în laboratorul Cambridge vor fi controlați de la distanță și, ca și furnicile microscopice, vor putea genera energie și vor purta o încărcătură utilă care este mai mare decât greutatea propriului "corp".
Cum funcționează
Principiul funcționării ANT cu nanotuburi este similar în multe privințe cu principiul acțiunii mecanismului de arc. Baza motorului este un anumit set de nanoparticule de aur conectate una la cealaltă într-o anumită configurație de către o substanță asemănătoare gelului bazată pe un polimer care reacționează sensibil la schimbările de temperatură. Prin radiații laser direcționate, nanoparticulele sunt încălzite, ceea ce duce la o creștere a temperaturii întregii structuri și, ca o consecință, la îndepărtarea moleculelor de apă din polimer. Procesul se desfășoară foarte rapid și este însoțit de compresia "corpului" nanodigitalului ca un resort mecanic. Astfel, energia absorbită de lumină este acumulată sub forma unei energii mecanice elastice a unei "nanosfere" comprimate.
Dezactivarea sursei de lumină (în cazul nostru, laserul) are ca rezultat o răcire la fel de rapidă a corpului ANT al nanodiguatorului și absorbția apei din mediul înconjurător. Ca urmare, se produce procesul invers - polimerul de gel aproape instantaneu crește în volum, eliberând energia stocată de cuantele de lumină. Nanoparticulele de aur, care acționează ca un catalizator, permit creșterea intensității procesului și a valorii absolute a forței motrice create. Din nou, este extrem de important ca procesul de extindere a nanodvierii (precum și compresia sa) să apară în fracțiuni de secundă și este similar cu o microexploziune.
Impactul cel mai direct asupra eficienței nanomașini au forțe van der Waals care acționează la nivelul de molecule ale substanței. Practic nepredesibil la nivel macro în viața de zi cu zi, la nivelul nanosizei, influența lor este foarte, foarte semnificativă. Este mulțumită gecko șopârlă Van der Waals obține o capacitate uimitoare de a naviga rapid prin pereții și tavanul din sticlă șlefuită, în contact cu suprafața de sute de mii de fire de par mici, care acopera membrele lor.
Prin oamenii de știință nanomotors ANT acumulează energia fluxului luminos transformarea cea mai mare parte din energia de atragere a nanoparticulelor de metale grele și a moleculelor de polimer gel. Și este foarte important ca energia produsă la legăturile de rupere formate este de câteva ori mai mare decât cea care ar fi fost acumulat ca urmare a unei singure comprimare a materialului, care nu au capacitatea de a acumulării continue a energiei într-o anumită perioadă de timp. Este în detrimentul acestei diferențe că se efectuează o muncă utilă, care este necesară pentru îndeplinirea sarcinii.
Constrângeri de dezvoltare existente
Din păcate, găsirea unui mod de a acumula și de a elibera energie la nanomechanisms oamenii de știință în mod eficient nu au fost încă găsit o metodă pentru focalizarea fluxului de energie în orice direcție dorită, este necesar pentru mișcarea vizate. În prezent, este încă ultimul obstacol care separă comunitatea științifică prin crearea unui nanomotors controlat, care poate propulsa Nanroboți mici, dar și de mare - utilizarea trecut ca vehicule pentru livrarea de droguri, instrumente de la distanță controlate în efectuarea operațiunilor de microchirurgie și așa mai departe.
Cu toate acestea, aceste rezultate permit oamenilor de știință de la Universitatea din Cambridge, folosind ANT - nanomotors astăzi pentru a începe dezvoltarea de pompe controlate și supape implicate în cipuri lichide mikropotokovyh pentru a fi utilizate în laboratoare-on-a-chip, biosenzori și o nouă generație de echipamente avansate de diagnosticare.
Cu toate acestea, cu tine a fost un serviciu simplu pentru alegerea tehnicilor complexe Dronk.Ru. Nu uitați să vă abonați la blogul nostru, vor fi mult mai interesante ...
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: