精确控制的螺旋游泳现象证明一种新的微型工作器
七 17th, 2009 | By wang-zf | Category: 科技动态哈佛大学的科学家最近创造出一种新型微型“游泳”现象：一种在液体中的磁化螺旋，能传输和推动大于自身的化学药物和负荷。
尽管其他研究人员已经建立了类似的装置，但哈佛大学罗兰研究所的Peer Fischer表示，这是唯一实现了溶液中精确控制的“纳米机器人”。
螺旋结构的大小相当于一个细菌细胞，2 μm长，200-300 nm宽。罗兰研究所的Ambarish Ghosh能够精确控制这一微小机器，在一个相当于人类头发宽度的空间内写“R@H”的字符。此外，他们能够用它来推动5微米的微珠，其体积超过螺旋结构的1000倍。
该结构是通过将硅片暴露在二氧化硅蒸汽中实现的。将晶圆缓慢旋转的同时，二氧化硅蒸汽逐渐凝结，逐步形成螺旋形状。然后将其振散，溅射钴，并进行磁化。最后一步是对其进行荧光化学标记。通过这一过程，可以在一个平方厘米面积内同时做出上百万的结构，非常快捷。
实现中，研究人员使用三个磁线圈围绕螺旋结构，用以准确地调整磁场，并在三个方向进行控制。
Fischer解释说，微观世界的流动方式与我们平时游泳时的情况有所不同，在这样一个小的尺度内，原先流动性强的水变得非常厚重，对纳米螺旋结构来说像蜂蜜一样粘，因此螺旋结构在运动过程中需要克服相当大的阻力。
该结构的移动速度相当于一个细菌的速度，大约每秒40 μm。
这一人造螺旋“游泳”结构可以立即用来测试诸如药物输运、微手术等方面的想法，如用于传送化学物质进出细胞，测试薄膜的强度和性能等等。
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