Prúdové mikroraketky s vlastným pohonom

Raketka veľkosti niekoľko mikrometrov môže v rýchlosti súperiť s baktériami.

Nanoskopické membrány sú veľmi zaujímavé pre výskumníkov nielen pre aplikácie v nanofiltrácii, ale aj v oblastiach ako je ohybná elektronika, extrémne citlivé senzory, nanomedicínske aplikácie a biomolekulárny výskum. Mnohé z týchto aplikácií budú vyžadovať nanomembrány usporiadané do trojdimenzionálnych štruktúr, ako sú trubičky, špirály, krúžky alebo vlnky.

Doteraz bolo rolovanie ultra-tenkých vrstiev do takýchto štruktúr silne obmedzené výberom materiálov, vo väčšine prípadov polovodičových vrstiev. Nový všeobecný prístup vypracovaný vedcami v Nemecku a Hong Kongu teraz umožňuje kontrolovanú výrobu trubičky z čistých kovov a oxidov, rovnako ako mnoho iných kombinácií materiálov.

"Zistili sme, že obrovské množstvo napätých tenkých vrstiev uložených na polymér je možné uvoľniť zo substrátu ako nanomembrány a spontánne tvoriť mikro- nanotrubičky v podstate na akomkoľvek druhu substrátu, ako je napríklad sklo alebo kremík", uviedol Dr . Yongfeng Mei. "Náš prístup je lacný spôsob ako vyrobiť mikro- a nanotrubičky z mnohých rôznych materiálov pre jednoduchú integráciu na jednom čipe".

Náčrt výroby mikrotrubičky a jej podoba 
pod optickým mikroskopom.

 

"Naša technológia môže nájsť uplatnenie v rôznych vedných odboroch od fotoniky až po biofyziku. Náš tím predbežne demonštroval niekoľko aplikácií, napr. optické rezonátory, magneto-fluidický senzor, diaľkovo ovládané mikroraketky a dvojdimenzionálne kanáliky pre rast buniek," hovorí Prof. Oliver G. Schmidt, ktorý viedol tím.

Mikroraketka s vlastným pohonom, IFW Dresden

 

Mikroraketka vznikne keď postriebrenú mikrotrubičku vedci ponoria do roztoku peroxidu vodíka. Striebro katalyzuje rozklad peroxidu na vodu a kyslíkové bublinky, ktoré sú vymršťované z jedného konca trubičky. To spôsobuje pohyb trubičky presne na princípe prúdových motorov v dopravných lietadlách. Jej rýchlosť je porovnateľná s rýchlosťou baktérií a relatívne k svojej veľkosti mnohokrát prevyšuje rýchlosť akejkoľvek ryby. Keďže raketka obsahuje aj železo, je možné jej pohyb regulovať ľahko vonkajším magnetickým poľom.

Mikroraketky sú vhodné na štúdium a imitáciu pohybu, zrýchlenia a smerovania baktérií a vírov.
Vzdialené biologické aplikácie mikroraketiek siahajú od transportérov liekov na vopred určené miesta k vyšetrovaniu a kontrole jednotlivých buniek na čipe. Ich ďaľšie aplikácie v nanosvete si možno zatiaľ ani nedokážeme predstaviť.