الهام از طبیعت برای ساخت نانوموتور شناگر

الهام از طبیعت برای ساخت نانوموتور شناگر

پژوهشگران نانوموتوری ساختند که می‌تواند خلاف جهت جریان حرکت کند. این نانوموتور با الهام از میکرواورگانیسم‌های طبیعی سنتز شده است.

حرکت در سربالایی و خلاف جهت جریان کار دشواری است، پژوهشگران نانوموتوری ساختند که می‌تواند چنین کاری انجام دهد. یافته‌های آن‌ها منجر به ساخت موتورهای کوچکی خواهد شد که می‌تواند درک تازه‌ای از طبیعت حرکت در سیالات برای مهندسی ارائه کند.

ژو ژانگ از محققان دانشگاه نیویورک می‌گوید: «این نانوموتورها به ما کمک می‌کنند که درک بهتری از طبیعت داشته باشیم و از حرکت در خلاف جهت جریان در مقیاس‌های کوچک که به سادگی قابل مشاهده نیست، اطلاعاتی به‌دست آوریم. همچنین این نتایج گامی به سوی توسعه مواد هوشمند و سیستم‌های روباتیک در دنیای میکروسکوپی است.»

نتایج این پروژه در نشریه Physical Review Letters به چاپ رسیده است.

مایکل شلی از موسسه علوم ریاضیات می‌گوید: «هر چند این حرکت از مدت‌ها قبل شناخته شده بود اما ما یک توضیح جامع برای آن پیدا کردیم که می‌تواند درک ما را از دینامیک این موضوع گسترده‌تر کند.»

این گروه تحقیقاتی پیش‌ از این توضیحات جامعی درباره رئوتاکسیس نداشتند. برای درک کامل این فرآیند، دانشمندان نانوموتورهایی را ساختند که در آن‌ها از دو فلز طلا و پلاتین استفاده شده است. شلی و ژانگ نسخه بسیار ساده‌ای از این نوع نانوموتورها را ساختند که ابعاد بسیار کوچکی دارد. برای اینکه این نانوموتور بتواند حرکت‌های مختلفی را تجربه کند، نسبت‌های متفاوتی از عناصر در آن‌ها به کار رفته است.

این نانوموتور با استفاده از پراکسید هیدروژن رقیق شده در آب کار می‌کند. بسته به ساختار آن، این نانوموتور قادر به چرخش‌های مختلفی است. در این نانوموتور بخشی به نام کِشنده از جنس طلا و بخشی دیگر به‌عنوان هُل‌دهنده از جنس پالادیم وجود دارد.

این ساختار با الهام از حرکت میکرواورگانیسم‌های طبیعی نظیر ایکولا ساخته شده است و می‌توان از آن برای پیش‌بینی حرکت و مسیر این میکرواورگانیسم‌ها در بدن استفاده کرد. این نانوموتور برای درک بهتر فرآیندهای آلودگی و مهندسی مواد هوشمند در رهایش هدفمند دارو نقش کلیدی دارد.