Создана наносубмарина с ультрафиолетовым приводом

Наносубмарины хотя и не совсем готовы отправляться в фантастическое путешествие, но уже доказали способность к мореплаванию.

Каждый из одномолекулярных 244-атомных аппаратов для исследования подводного мира, созданных в лаборатории университета Райса химиком Джеймсом Туром, оснащены двигателем на ультрафиолетовом ходу.

С каждым полным оборотом похожий на хвост пропеллер перемещает субмарину вперед на 18 нанометров.

Хотя максимальная скорость субмарины составляет менее дюйма в секунду, Тур отметил, что для молекулярного масштаба этот темп можно считать головокружительным.

Это самые быстрые молекулы, которые мы когда-либо наблюдали в растворе, сказал ученый.

В принципе, на этом можно было бы новость и завершить, но всегда найдутся читатели, чья любознательность выше среднестатистической. Для одной только этой части аудитории уже можно публиковать продолжение и развязку истории.

В издании Nano Letters исследователи написали, что их светоприводные наноаппараты демонстрируют усиление диффузии на 26%. Это значит, что субмарины распространяются намного быстрее, чем вследствие Броуновского движения – рандомного распространения частиц в растворе.

Против 1000 баскетбольных мячей

Хотя в настоящее время субмарины неуправляемы, исследование показало, что молекулярные двигатели достаточно мощны, чтобы вести субнанометровые субмарины через раствор движущихся молекул примерно того же размера.

Это похоже на то, как если бы человек пересекал баскетбольную площадку, на которой тысяча человек, каждый из которых кидает в прохожего баскетбольный мяч, заявил Тур.

Группа Тура имеет большой опыт в разработке молекулярных машин. 10 лет назад именно его лаборатория явила миру наномашину, автомобиль из одной молекулы, с четырьмя колесами, осями и независимыми подвесками, которые могли катиться по поверхности.

С тех пор многие ученые создавали подобные машины с двигателями, но в большинстве из них использовались или создавались ядовитые химикаты. И только группе Тура удалось использовать двигатели, подходящие для исследовательских подводных аппаратов, которые производятся путем химического синтеза.

Эти двигатели хорошо известны и используются для разных целей, сообщил ведущий автор и аспирант Виктор Гарсиа-Лопес. Однако мы первые предложили применять их для привода наномашин.

Двигатели, которые больше похожи на жгутик бактерий, чем на пропеллер, завершают каждый оборот за четыре шага. Для сравнения ученые изготовили наномашины без двигателей, а также с двигателями, похожими на весло, лопасти которых движутся назад и вперед. Первый вариант оказался вне конкуренции.

Исследователи надеются в будущем перемещать с помощью наносубмарин грузы в медицинских и других целях.

Мы уже доказали концепцию, и это только первый шаг. Теперь нам предстоит изучить возможности и потенциальное применение, заключил Гарсиа-Лопес.

16.11.2015


Подписаться в Telegram



Нано

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной

Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни...

Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками

Инженеры разработали наноразмерные татуировки&...

Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани

Самое удивительное, что они там, каж...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Рост эффективности бифункциональных катализаторов удешевит производства водорода
Science: Аналоговые вычисления дают решать сложные уравнения и экономят энергию
Science: Аналоговые вычисления дают решать сложные уравнения и экономят энергию
JAAD: Новый метод может помочь дифференцировать два кожных заболевания
JAAD: Новый метод может помочь дифференцировать два кожных заболевания
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
BioDesign Research: Для производства каротиноидов разработали специальные дрожжи
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Current Biology: Исследование брачного поведения показывает эволюцию влечения
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре
Долой мифы — вперед к светлому диетическому будущему
Долой мифы — вперед к светлому диетическому будущему
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени
Прорыв в нанотехнологиях поможет создать дисплей, дающий цвет в реальном времени
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Nature Communications: В мигрирующих нейронах найден конус роста
Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств
Science Advances: Мозг формирует эмоции независимо от органов чувств
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий
Scientific Reports: Реакция на происходящее влияет на понимание будущих событий

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса