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科學家研制出世界上最小發(fā)動機
新華社華盛頓5月2日電(記者林小春)英國劍橋大學研究人員2日報告研制出世界上最小的發(fā)動機,并認為這種發(fā)動機將來有望用于各種納米機器,,包括在人體內(nèi)部工作的醫(yī)療機器人,。
據(jù)研究人員發(fā)表在新一期美國《國家科學院學報》上的論文,這是一種膠體發(fā)動機,由金納米顆粒和溫度響應性聚合物聚N-異丙基丙烯酰胺組成,,利用金屬顆粒的分子間作用力(又稱范德華力)進行工作,。
室溫下,該聚合物在水中充分伸展,,金納米顆粒之間由于靜電作用相互排斥,。但當溫度升高到32攝氏度以上,該聚合物突然收縮,,并在金納米顆粒表面形成一層疏水薄膜,,導致顆粒在水中發(fā)生聚集形成一個大的聚集體。當溫度再次降到32攝氏度以下,,聚合物遇水膨脹,,此過程會產(chǎn)生巨大驅(qū)動力,大的聚集體像爆炸那樣瞬間分裂成許多金球,。
論文第一作者,、劍橋大學卡文迪什實驗室的丁濤博士說,人們此前制造出一系列微型發(fā)動機,,但是它們響應速度慢,,驅(qū)動力小,;而他們的發(fā)動機把范德華力以彈性勢能的形式存儲在溫度響應性聚合物之中,,可以通過溫度變化或者光熱驅(qū)動,具有響應速度快,、驅(qū)動力大的特點,,克服了傳統(tǒng)微型發(fā)動機的瓶頸,。
丁濤說,,短期來看,該研究成果可用于控制微流體閥門的開關,、生物檢測以及藥物篩選,;長期來看,它可用于納米機器人進行納米醫(yī)療以及微納機電系統(tǒng)等領域,??傊@種微型發(fā)動機有可能成為各種納米機器的重要動力源泉,。
編輯:曾珂
關鍵詞:世界上最小發(fā)動機