美國德克薩斯大學奧斯汀分?瓶死谞柟こ虒W院科學家制造出了迄今世界上最小、最快,而且運轉(zhuǎn)時間最長的微型發(fā)動機。該發(fā)動機比一粒鹽要小500倍,能把電能轉(zhuǎn)化為機械運動,達到每分鐘18000轉(zhuǎn),相當于噴氣式飛機上發(fā)動機的轉(zhuǎn)速,而且能連續(xù)旋轉(zhuǎn)15小時。相比之下,其他納米發(fā)動機每分鐘只有14到500轉(zhuǎn),只能轉(zhuǎn)幾秒到幾分鐘。
該校機械工程副教授冬蕾·艾瑪·范領導的研究小組成功設計、組裝了這種高性能納米發(fā)動機,并在非生物系統(tǒng)中進行了測試。納米發(fā)動機由三部分組成,能迅速混合、泵出生化藥劑,并能在液體中運動,這些特征在未來微型機器應用中非常重要。研究人員克服了納米發(fā)動機研究領域的兩大障礙:組裝與控制。利用范在約翰·霍普金斯大學做研究時發(fā)明的技術(shù),依靠AC和DC電場來一個個地組裝發(fā)動機上的零件。在實驗中,研究人員能用該技術(shù)來開關納米發(fā)動機,控制其順時針或逆時針旋轉(zhuǎn);還能將多個發(fā)動機按一定模式排列組合,讓它們同步運動。
該納米發(fā)動機從各角度來量都不超過1微米,很適合在人體細胞內(nèi)工作。“我們的納米發(fā)動機是第一款能控制藥物釋放的機器!狈墩f,“我們認為,這有助于促進藥物遞送、細胞間通訊的研究!
研究人員認為,在不久的將來,該納米發(fā)動機能帶來一種控制生化藥物在活細胞中釋放的新方法。目前,他們計劃用活細胞來測試該納米發(fā)動機,檢驗它們以可控方式遞送藥物的能力。此外,納米發(fā)動機有望進入納米電子機械系統(tǒng)領域,將機械控制與化學傳感整合在一起,開發(fā)能效更高、物美價廉的微機設備。