为金属微米和纳米物体开发的新推进方法

2019-04-15 09:22:34
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由分子科学研究所(科学研究所,CNRS / ENSCBP /UniversitésBordeaux1和4)的研究人员开发了一种新的金属微纳米物体推进方法。该过程基于双极电化学的新概念:在电场的影响下,金属物体的一端生长而另一端溶解。由于这种永久性的自我再生,物体可以以每秒一百微米的速度移动。

这项工作发表在美国化学学会期刊上,可以应用于纳米医学和微观力学等领域。

目前正在探索几种方法来诱导纳米或微物体的受控定向运动。特别是,科学家正在研究使用所谓的“燃料分子”,通过分解,可以推动不对称物体。其他可能的途径包括通过模仿细菌的运动或众所周知的生物系统(如ATP合成酶)的旋转来复制自然系统。

来自波尔多分子科学研究所(CNRS / ENSCBP /UniversitésBordeaux1和4)的两位研究人员首次表明,这种运动可以通过一种称为双极电化学的新方法诱导。化学家对金属物体施加电场,然后在每一端具有不同的电荷,即一端为正电荷,另一端为负电荷。这种极化足够高,可以在两侧发生相反的氧化还原化学反应。因此,物体被氧化并在一端溶解,同时溶液中存在的金属盐被还原,金属沉积在另一端,导致物体膨胀。该过程最终引起物体的自我再生,同时使物体移动。以这种方式产生的运动指向两个电极中的一个。

这种方法的优点是不需要传统的燃料来引起这种运动。此外,可以调整这种微电机以便将其他物体推向预定方向并且一旦其任务完成就消失。这种新颖的工艺在各种应用领域开辟了新的前景,从微观力学到纳米医学。

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