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纳米科学:微电机变得简单!

作者:888扑克手机版 发布时间:2020-07-15 17:29 点击数:

  由ArbenMerkoi教授领导的ICN2 Nanobioelectronics and Biosensors Group的研究人员已经设计出一种简单的制造方法,用于多功能氧化石墨烯基微电机。它不需要特殊设备,可用于生产一系列可以进一步调整以用于不同目的的微电机。Luis Baptista-Pires在Small发表的论文中解释了这一过程。

  任何电机都需要燃料并执行工作。在微观尺度上,它们可以被设计成当被释放到水性环境中时,它们执行一系列任务 - 所有这些动作使得它们能够与活细胞,化学污染物甚至微观尺度的电路相互作用。

  由ICREA教授ArbenMerkoi领导的ICN2 Nanobioelectronics和Biosensors Group的研究人员开发的电机已用于测试条件,以去除水中的油滴。这些结构由石墨烯氧化物的微小轧制板组成,可以很容易地通过油和水拉链,拾取它们遇到的任何油粒并将它们作为货物运输以便以后释放。

  但真正的突破,以及发表在Small上的论文的重点,是用于构建它们的创新,几乎有趣的简单生产方法。采用现有的内部技术,将氧化石墨烯溶液倒在蜡印纸膜上。它作为一种模具,当在乙醇中从一侧到另一侧进行润湿和手动摇动时,设置和释放多个自卷式氧化石墨烯管 - 微电机的基本构件。

  作为相同制造工艺的一部分,这些卷起微电机可以衬有铂。当马达被释放到他们将执行任务的环境中时,还添加少量过氧化氢。铂与它发生反应,产生促进前进运动的气泡。或者,电机可以衬有磁性颗粒,允许使用磁铁进行外部转向。

  重要的是,ICN2开发的制造工艺比现有生产微电机的方法更便宜,更简单,并且不需要特殊设备。它还可以显着控制氧化石墨烯的卷积方向 - 纵向,横向或对角线。由于不同滚动的微电机在液体中移动时表现出不同的行为,这对于大规模微电机技术的可行性非常重要- 对于实际应用,研究人员需要能够生产执行相同任务的批量电机。

  起配置外,该团队还尝试改变卷轴的厚度和用于制造它们的溶液的还原水平(即,降低氧化物中氧的比例)。这导致电动机具有不同的内部结构和表面特征,不同的解决方案设置不同和/或在从膜释放时或多或少地滚动。所有这些变量都开辟了无数种机械和化学调节微电机以满足特定任务的方式。

  微电机和纳米电机代表了一个具有广泛潜在应用的新兴领域,从医疗干预和健康诊断到能量储存和环境监测。然而,在完全实现这些障碍之前,仍然存在一些主要障碍。例如,这些电动机通常运行的燃料不是完全生物相容的。这排除了它们立即用于清洁溢油的比例,直到找到更环保的化合物。

  以前,制造业也是一个障碍。但是,本文提出的简单,廉价的方法为在不久的将来大规模生产专门设计的微电机铺平了道路。


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