美(mei)國德克薩(sa)斯(si)大(da)學(xue)奧斯(si)汀分(fen)(fen)校科克雷你工程學(xue)院科學(xue)家(jia)制出了迄今世界(jie)上(shang)(shang)最(zui)小(xiao)、最(zui)快,并且運轉(zhuan)(zhuan)工夫(fu)最(zui)長(chang)的(de)(de)微型(xing)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)。該(gai)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)比一粒鹽(yan)要(yao)小(xiao)500倍(bei),能把電(dian)能轉(zhuan)(zhuan)化為機(ji)械運動(dong)(dong),到(dao)達(da)每(mei)分(fen)(fen)18000轉(zhuan)(zhuan),相(xiang)當于噴(pen)氣(qi)式飛機(ji)上(shang)(shang)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)速,并且能陸續(xu)扭轉(zhuan)(zhuan)15小(xiao)時。相(xiang)比之(zhi)下,其(qi)他納米發(fa)動(dong)(dong)機(ji)每(mei)分(fen)(fen)只(zhi)有14到(dao)500轉(zhuan)(zhuan),只(zhi)會(hui)轉(zhuan)(zhuan)幾(ji)秒到(dao)幾(ji)分(fen)(fen)鐘。相(xiang)干論文頒發(fa)正在4月(yue)份出書的(de)(de)《自然·通訊(xun)》雜(za)志上(shang)(shang)。
該校機(ji)械(xie)(xie)(xie)工程副教授冬蕾·艾瑪·范輔導的研(yan)討小組樂成(cheng)設計、組裝(zhuang)了這類(lei)高性能納米(mi)發動(dong)(dong)機(ji),并正(zheng)(zheng)在(zai)(zai)非生(sheng)(sheng)物體系中進(jin)行了測試。納米(mi)發動(dong)(dong)機(ji)由(you)三一些構成(cheng),能疾(ji)速夾雜、泵(beng)出生(sheng)(sheng)化藥劑(ji),并能正(zheng)(zheng)在(zai)(zai)液體中活動(dong)(dong),這一些特點正(zheng)(zheng)在(zai)(zai)將來使用(yong)中非常主要。這類(lei)納米(mi)發動(dong)(dong)機(ji)是開辟微型(xing)機(ji)械(xie)(xie)(xie)的主要一步,微型(xing)機(ji)械(xie)(xie)(xie)能注入人體內,操縱胰島素以醫治糖(tang)尿病,對(dui)準(zhun)或(huo)攻擊癌細胞(bao)而沒有損害其(qi)他一般細胞(bao)。
雖然微型機(ji)械還沒有發(fa)現出來(lai),但具有大驅動功(gong)率的、超(chao)高速納(na)米發(fa)起(qi)(qi)(qi)機(ji)已制作勝利(li)。物(wu)理學(xue)家(jia)組(zu)(zu)織網5月21日(北(bei)京(jing)時(shi)間(jian))報導稱(cheng),研(yan)討(tao)人員(yuan)克服了(le)納(na)米發(fa)起(qi)(qi)(qi)機(ji)研(yan)討(tao)范(fan)疇的兩(liang)大停滯(zhi):組(zu)(zu)裝(zhuang)取(qu)節制。利(li)用了(le)范(fan)正在(zai)約(yue)翰·霍普金斯(si)大學(xue)干研(yan)討(tao)時(shi)發(fa)現的技(ji)(ji)能(neng),依附AC和DC電場來(lai)一個(ge)個(ge)地組(zu)(zu)裝(zhuang)發(fa)起(qi)(qi)(qi)機(ji)上的零件。正在(zai)實驗中(zhong),研(yan)討(tao)人員(yuan)能(neng)用該技(ji)(ji)能(neng)來(lai)開關納(na)米發(fa)起(qi)(qi)(qi)機(ji),節制其順時(shi)針(zhen)或逆時(shi)針(zhen)扭轉;還能(neng)將多個(ge)發(fa)起(qi)(qi)(qi)機(ji)按必然形式(shi)排列組(zu)(zu)合,讓它們同步活動,更強更機(ji)動。該技(ji)(ji)能(neng)現階段正正在(zai)申請專利(li)。
納(na)(na)米(mi)發(fa)動(dong)機由各角度(du)來(lai)量都不跨越1微米(mi),很(hen)適合正在人體細(xi)(xi)胞內事情。為了測試其(qi)藥物(wu)開釋(shi)才能,研(yan)討(tao)(tao)人員(yuan)正在它外表涂了一層(ceng)生化藥物(wu)納(na)(na)米(mi)粒子(zi),然后開端扭轉。后果(guo)發(fa)明發(fa)動(dong)機轉得越快,藥物(wu)開釋(shi)得越快。“我(wo)們能經由過程轉速(su)來(lai)擬(ni)定和操(cao)縱(zong)份(fen)子(zi)開釋(shi)速(su)度(du),這也意味著我(wo)們的納(na)(na)米(mi)發(fa)動(dong)機是第一款能操(cao)縱(zong)藥物(wu)開釋(shi)的機械。”范說,“我(wo)們以為,這有利于增進(jin)藥物(wu)遞送、細(xi)(xi)胞間通(tong)訊(xun)的研(yan)討(tao)(tao)。”
研究人員以(yi)為,正(zheng)在(zai)不久(jiu)的(de)未(wei)來,他們的(de)納米(mi)發動(dong)機(ji)(ji)就可(ke)以(yi)帶來一種節制生化藥(yao)物(wu)正(zheng)在(zai)活細(xi)胞(bao)中開釋的(de)新方法。現正(zheng)在(zai),他們方案用活細(xi)胞(bao)來測試(shi)該(gai)納米(mi)發動(dong)機(ji)(ji),磨練它(ta)們以(yi)可(ke)控體例遞送(song)藥(yao)物(wu)的(de)才能。另外,納米(mi)發動(dong)機(ji)(ji)有望進入納米(mi)電子機(ji)(ji)器系統(NEMS)范疇,將機(ji)(ji)器節制取化學傳感整合正(zheng)在(zai)一起,開辟能效更高、物(wu)美價廉(lian)的(de)微機(ji)(ji)設備。