據美國探索頻道報道,如今都是個性化時代,一些人想增設燃油注射系統和額外的高硬合金來定制他們的汽車。令人驚訝的是,美國亞利桑那州的科學家則可以定制納米發動機。其辦法是通過向過氧化氫中摻入火箭燃料,再給發動機增加碳納米管來加固此微型發動機的微小結構。這種新的增添物可以使此微型發動機的速度較現有納米發動機快上20倍。 納米機器是微型裝置,大小不到1微米(1微米為一百萬分之一米),科學家希望將這類機器用于不同的醫學和研究應用領域。新開發這種強大的納米發動機有一天能將治病的藥物輸送到體內,以消滅病原體或癌癥細胞,或利用毒素當燃料來消除環境毒素。此研究成果將發表在5月27日出版的《美國化學學會納米》雜志上。 負責此項研究的美國亞利桑那州大學生物設計學院的院長約瑟夫·王說:這是首個強大的人造納米發動機樣機。 此納米發動機中心是一根微型桿,一端是金,另一端是鉑,已經轉動多年了。當金或鉑遇到燃料――過氧化氫或肼(聯氨,一種火箭燃料)時,此金屬就會破裂這種燃料的分子,釋放水和氧氣。美國賓夕法尼亞州大學的文森特·瑞斯皮將此過程描述為少量水噴射。瑞斯皮沒有參與此項研究,但也在開發類似的金-鉑納米發動機。 據約瑟夫·王稱,其速度的關鍵在于反應時微小電子的釋放程度和驅動燃料和金-鉑桿之間的反應能力。為改造現有的金-鉑桿,亞利桑那州的科學家增加了碳納米管,這是研究人員之前從來沒有嘗試過的。 碳納米管是微小管子,只有幾個原子厚,是由碳原子組成的。這此碳原子特別緊密地連接在一起,形成了一種能導電導熱的材料。它們具有極大的用途,從修復骨骼到太陽能板,都有其用武之地。 當過氧化氫被加入時,此微型發動機最大速度可達每秒60微米,比現有的最高記錄快6倍。接著,科學家給此發動機加入肼。當此發動機換成5檔時,其速度接近了每秒200微米。此發動機為何能加速這么大?約瑟夫·王猜測是碳納米管加速了金-鉑桿中的電子,導致發生更快的反應。其實,科學家使用火箭燃料純粹是一種巧合。 其他科研小組已經開發了生物納米發動機,用糖作燃料,來運送微小物體。不像傳統的汽車那樣隨車攜帶燃料,納米發動機太小存放不了油箱,必須使用它們能發現的燃料。同越強大的汽車運輸能力越強一樣,更加強大的納米發動機也能更快地運送更大、更重的藥物或生物標記物到人體內的指定位置,快速完成其使命。 |