Команда инженеров создала самый маленький насос в мире. Крохотное устройство, размером с красную кровяную клетку человека, включает в себя - электрод, сделанный из материала, который обычно не проводит
электричество — стекла.
Применение электрического тока в нанорешениях является очень изощренным. Использование непроводящих материалов делает это еще более трудным, потому что они требуют проводов, вставленных в них, при этом они настолько малы, что интеграция всех движущихся частей очень сложна.
Чтобы решить эту проблему, Алан Хант из Мичиганского Университета в Анн-Арборе и его коллег использовал лазер, для изгиба трубы из стекла. Это привело к крошечному туннелю с тонкой стеклянной стенкой с одного конце.
Изоляционные материалы, например, стекло,дерево и пластмассы могут проводить электричество при очень высоком напряжении, но они обычно разрушаются в процессе. "Когда молния поражает ваш дом, болт пройдет через вашу крышу, но Вы заканчиваетесь с большим повреждением," говорит Хант.
Но несколько лет назад, его команда нашла, что на на наноуровне, обычное стекло становится проводящим без разрушения. "Когда Вы идете в наномир, нужно отбросить привычные представления о вещах, " говорит Хант.
Если Алиса съела гриб в Стране чудес и сжалась до размера комара, продолжает Хант, нить в ее платье была бы о столь толстой, как проводящая стеклянная стенка электрода.
Миниатюрные лаборатории
Когда крошечная труба заполняется жидкостью, она становится жидким 'проводом', со стеклянной стенкой в ее наконечнике и работает как электрод.
Команда использовала электрод, чтобы передать энергию собранию стеклянных каналов, которое образует самый крохотный насос, когда-либо построенный в мире, четыре микрометра шириной и содержащий три канала длиной 0.6 микрометров. Насос может управлять расходом одной тысячной от триллионной доли литра в секунду.
Управление такими крохотными объемами может понадобиться для того, чтобы брать жидкие образцы из зараженных клеток, или поставлять небольшие дозы лекарства на крохотные участки. Ученые, изучающие клетки, взаимодействующих в пробирке смогли поставить вещества одной клетке и наблюдать, за поведением ее соседей.
Много микрожидких устройств, изготовленных из стекла и других прозрачных материалов, можно сделать с помощью новой лазерной техники. Гравирование электродов и каналов непосредственно с использованием новой лазерной техники делает такие устройства более простыми, говорит Сю-Цзя Чанг (Hsueh-Chia Chang), специалист в области микрофлюидов Университета Нотр-Дам в Индиане.
Nature
|
