旺報【記者李鋅銅╱綜合報導】哈爾濱工業大學21日發布消息,該校微系統與微結構製造教育部重點實驗室賀強教授團隊,成功研製世界首例雙引擎人造微奈米機器,有望在生物醫學、環境檢測及微奈米組裝和製造等領域得到應用。這項成果已並發表在《美國化學會志(Journal of the American Chemical Society》,並被選為當期雜誌的封面。化學驅動微奈米機器是能夠將周圍環境中的化學能,轉換為自身機械運動的微奈米系統,是當前涉及材料、機器人、物理、化學、生物醫學等領域的交叉科學研究熱點。哈爾濱工業大學微系統與微結構製造教育部重點實驗室賀強教授團隊,在國際上較早運用可控化學組裝的方法,製造了單氣泡推進的陰陽型膠囊馬達和管狀奈米馬達,也就是「奈米火箭」。如何類比自然界中普遍存在的雙引擎動力模式,人工合成雙引擎驅動的微奈米機器以應對未來應用中的複雜環境仍然是一個巨大挑戰。研究團隊通過化學水熱合成法製備了類似啞鈴狀的中空二氧化錳膠體粒子,可以催化分解過氧化氫燃料,並在粒子腰部產生一對氧氣泡,從而在低雷諾數下進行自驅動運動。這一運動方式類似於單槳雙葉的單人皮艇,被稱為「膠體皮艇」。該項研究建立了基於氣泡生長動力學和微粒子運動方程的物理模型,闡明了其運動機理。研究成果對探索雙引擎微奈米機器的設計方法,及開展適應複雜環境的應用研究具有重要意義。


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