微型電動機通過三個“發動機”增壓

微型電動機通過三個“發動機”增壓

有朝一日,微觀機器人可以執行有用的功能,例如在芯片實驗室傳感器中進行診斷測試,微圖案化表面或在狹窄空間中修復設備。但是首先,科學家需要能夠嚴格控制微型機器人的速度。現在,由ACS的《材料化學》雜誌報道的研究人員已經開發出帶有三個“發動機”的微型電動機,它們可以分別用化學燃料,磁鐵和光進行控制。

微型電動機是微型工具,可以將諸如化學燃料,光,磁場或聲音之類的刺激轉換為運動以執行任務。以前,研究人員已經證明了由一種或兩種刺激物驅動的微型電動機。例如,可以通過向溶液中添加少量的過氧化氫來為包含鉑納米顆粒引擎的微型電動機提供動力。發動機的催化劑將過氧化氫燃料轉化為氣泡,從而推動微電機通過液體。Beatriz JuradoSánchez,Alberto Escarpa和他的同事們希望用三個使用不同類型燃料的發動機製造“增壓”微電機。

為了製造他們的微型馬達,研究小組在聚苯乙烯微球上塗覆了金和二維納米材料層。然後,他們附著了三種不同的納米顆粒,它們起著發動機的作用,並使微電機對過氧化氫,磁鐵和光產生響應。當研究人員同時使微電機受到所有三個刺激時,其速度比僅包含兩個引擎的微電機提高了73%。增壓微型電機甚至可以通過粘性流體(包括唾液,血液和牛奶)以相對較高的速度行駛。通過改變各種因素,例如過氧化氫的濃度,所用催化劑的類型和光強度,這些新型微電機提供了“無數種可控的推進性能”。


微型電動機通過三個“發動機”增壓


期刊參考

  1. Kaisong Yuan,Víctorde laAsunción-Nadal,BeatrizJurado-Sánchez,Alberto Escarpa。二維納米材料包裹的Janus微電機,帶有內置的多引擎,用於氣泡,磁力和光驅動。材料化學,2020; DOI:10.1021 / acs.chemmater.9b04873


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