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瑞士開發出能控製單個粒子的“納米閥門”

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瑞士開發出能控製單個粒子的“納米閥門”

發布日期:2018-06-07 16:45 來源:http://www.mamanplume.com 點擊:

瑞士研究人員開發出一種“納米閥門”,能在納米尺度上控製微細管道裏單個粒子的運動,可望用於研究納米粒子性質,幫助開發新型材料和藥物。

該技術由瑞士蘇黎世聯邦理工大學研究團隊開發。他們發布新聞公報說,這種閥門適用於多種微粒,例如金屬或半導體納米粒子、病毒微粒、抗體分子,能操縱直徑僅10納米的微粒,在材料、化學和生物醫學等領域都有用武之地。

在納米尺度上,物質的性質與宏觀狀態下大不相同,其運動無法用機械閥門控製。研究人員在矽芯片上蝕刻出直徑300至500納米的渠道,將需要安裝閥門的部位收窄,在這個“瓶頸”外側安裝電極。施加特定的電場,能對渠道中的微粒產生作用力,決定它能否通過瓶頸。

實驗顯示,純水中的納米粒子平時無法通過瓶頸,閥門處於關閉狀態;施加電場使粒子能通過瓶頸,相當於打開閥門。對於鹽溶液裏的納米粒子,情況會反過來,閥門平時是打開的,加電後關閉。

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,實現分離。這意味著,設計出相應的管道係統和電場,能篩選、過濾特定性質的粒子。他們還成功地將單個粒子引導到兩個閥門之間的區域,禁錮在狹小空間內,這能減少粒子無規則運動的幹擾,便於觀測粒子性質。

相關論文發表在新一期英國《自然·納米技術》雜誌上。


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