ГоловнаНаукаВсі новини розділу
 

У США вчені створили найменший у світі насос

17 травня 2010, 12:58
0
10

Американські вчені створили апарат, який може контролювати потоки рідини аж до однієї квадрильйонної частки літра на секунду.

"Цей електрод може бути легко впроваджений в інші нанопристрої і рідинні системи, такі як передавачі і сенсори", - описують свій винахід вчені в журналі Nature Nanotechnology.

Автори розробки вважають, що мікроприлад може знайти застосування в клітинній біології та медицині.

У своїй роботі вчені показали, що за допомогою "нанонасоса" можна контролювати дуже маленькі потоки рідини, аж до однієї квадрильйонні частки літра на секунду, що може бути використано для відбору проб рідини з певних ділянок живих клітин, або для адресної доставки ліків та інших речовин у них же.

Апарат являє собою масив капілярів товщиною всього 0,6 мікрона, витравлених у склі за допомогою лазера. Основною особливістю цієї розробки є найтонший електрод, зроблений зі скла, зміна фізичних властивостей якого при досягненні манометрових масштабів і робить можливою роботу цього електрокінетичного рідинного насоса.

Електрокінетичні насоси відрізняються від звичних нам насосів тим, що не мають в своїй конструкції жодної рухомої частини. Вони являють собою конструкцію з двох електродів, електрична напруга між якими змушує переміщатися різні заряджені частинки (іони), що містяться в рідині. Це переміщення іонів змушує рухатися і молекули води, що і призводить до виникнення загального потоку.

Для створення подібних насосів використовуються металеві електроди, вбудовані в скляні конструкції, проте у міру зменшення розмірів насоса, різні його частини стає все складніше організувати в єдину систему.

З цієї причини група розробників на чолі з професором Аланом Хантом з Мічиганського університету в США вирішила зовсім відмовитися від складової конструкції при розробці свого нанонасоса. Замість цього вчені використовували скло, в об’ємі  якого витравили за допомогою лазера кілька вигнутих капілярів. У місці вигину до цих капілярах підходить ще один канал, відділений від них найтоншою стінкою зі скла і заповнений електролітом - рідиною, що проводить електричний струм.

При застосуванні електричного поля в цьому електроліті виникає електричний струм, який внаслідок електричного пробою потім виникає і в тонкій скляній стінці у місці вигину капілярів. Таким чином, скло, будучи діелектриком (матеріалом, що не проводять електрику в нормальному стані), стає провідником при досягненні розмірів нанометрового масштабу. При цьому швидке розсіювання енергії, яка виділяється при проходженні струму через цей скляний електрод, не дозволяє такому руйнівному явищу, як електропробій, завдати шкоди конструкції насоса.

Нагадаємо, в березні американські вчені представили мікроскопічне пристосування, здатне регулювати рух крові в камерах серця.

Якщо ви помітили помилку, виділіть необхідний текст і натисніть Ctrl + Enter, щоб повідомити про це редакцію.
powered by lun.ua
Loading...

Корреспондент.net в соцмережах