据美国物理学家组织网近日报道， 瑞士研究人员开发出一种“纳米阀门”， 能在纳米尺度上控制微细管道里单个粒子的运动， 有望用于研究纳米粒子的性质， 帮助开发新型材料和药物 。
该技术由瑞士苏黎世联邦理工大学研究团队开发 。 他们在新闻公报中说， 这种阀门适用于金属或半导体纳米粒子、病毒微粒、脂质体、抗体分子等多种微粒， 在材料、化学和生物医学等领域都将找到用武之地 。
在纳米尺度上， 物质的性质与宏观状态下大不相同， 其运动无法用机械阀门控制 。 据研究人员介绍， 为了打开和关闭超薄通道中的纳米颗粒流， 他们用到了电力 。 他们在硅芯片上蚀刻出直径为300纳米—500纳米的通道， 将需要安装阀门的部位收窄， 并在这个“瓶颈”外侧安装电极 。 施加特定的电场， 能对通道中的微粒产生作用力， 决定它能否通过“瓶颈” 。
实验显示， 纯水中的纳米粒子平时无法通过“瓶颈”， 对于这些粒子来说， 阀门处于关闭状态；施加电场则可使粒子通过“瓶颈”， 相当于阀门打开 。 然而， 对于盐溶液中的纳米粒子， 情况刚好相反， 阀门平时是打开的， 施加电场后关闭 。 在实际应用中， 盐溶液中的病毒、抗体等生物粒子可以被轻易操控 。
研究人员利用带阀门的三叉管道， 使混在一起的两种纳米粒子流向不同的出口， 实现分离 。 这意味着， 设计出相应的管道系统和电场， 能筛选、过滤特定性质的粒子 。 他们还成功地将单个粒子引导到两个阀门之间的区域， 将其禁锢在狭小空间内， 这能减少粒子无规则运动的干扰， 便于观测粒子性质 。
研究人员还与苏黎世大学的科学家一起， 成功使用该系统操控直径仅10纳米的半导体粒子和抗体微粒 。
【“纳米阀门”问世 可控制单粒子运动】相关论文发表于最新一期英国《自然·纳米技术》杂志 。 （采访人员 刘霞）
推荐阅读
- 以空气为“燃料” 吸气式电推进器问世
- 工业废气也能实现“华丽变身”？可变身高分子材料
- 纸厚的十万分之一！印度称造出“世界最薄材料”
- 新材料让电动汽车成“抗寒高手”
- 看诱导电子的“穿行”如何提升富勒烯材料导电性能
- 言必信行必果的下句是啥 言必信行必果的下句
- 汽车“喝”酒精 有百利无一害
- 石墨烯的“纹身”能告诉你植物是否“渴了”
- 巧妙“拨动”氢原子，解烯丙醇类化合物高效绿色合成难题
- 谁将替代传统能源？“氢能时代”未来图景给你答案