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      瑞士開發(fā)出能控制單個(gè)粒子的“納米閥門”

      2018-05-31 16:37:32??????點(diǎn)擊:

          5月28日電瑞士研究人員開發(fā)出一種“納米閥門”,能在納米尺度上控制微細(xì)管道里單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng),可望用于研究納米粒子性質(zhì),幫助開發(fā)新型材料和藥物。

          該技術(shù)由瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)。他們發(fā)布新聞公報(bào)說,這種閥門適用于多種微粒,例如金屬或半導(dǎo)體納米粒子、病毒微粒、抗體分子,能操縱直徑僅10納米的微粒,在材料、化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有用武之地。

          在納米尺度上,物質(zhì)的性質(zhì)與宏觀狀態(tài)下大不相同,其運(yùn)動(dòng)無法用機(jī)械閥門控制。研究人員在硅芯片上蝕刻出直徑300至500納米的渠道,將需要安裝閥門的部位收窄,在這個(gè)“瓶頸”外側(cè)安裝電極。施加特定的電場(chǎng),能對(duì)渠道中的微粒產(chǎn)生作用力,決定它能否通過瓶頸。

          實(shí)驗(yàn)顯示,純水中的納米粒子平時(shí)無法通過瓶頸,閥門處于關(guān)閉狀態(tài);施加電場(chǎng)使粒子能通過瓶頸,相當(dāng)于打開閥門。對(duì)于鹽溶液里的納米粒子,情況會(huì)反過來,閥門平時(shí)是打開的,加電后關(guān)閉。

          研究人員利用帶閥門的三叉管道,使混在一起的兩種納米粒子流向不同的出口,實(shí)現(xiàn)分離。這意味著,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的管道系統(tǒng)和電場(chǎng),能篩選、過濾特定性質(zhì)的粒子。他們還成功地將單個(gè)粒子引導(dǎo)到兩個(gè)閥門之間的區(qū)域,禁錮在狹小空間內(nèi),這能減少粒子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的干擾,便于觀測(cè)粒子性質(zhì)。

          相關(guān)論文發(fā)表在新一期英國(guó)《自然·納米技術(shù)》雜志上。

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