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sunbet申博在膠體馬達運動控制研究方面取得新進展

2019年04月12日 19時57分24秒sunbet手机版瀏覽次數:15

在國家自然科學基金的支持下aaaa,微系統與微結構製造教育部重點實驗室何強先生在膠體電機領域取得了重要進展aaaa。研究結果由“熱聚合物刷”控制aaa。 “光驅動的Janus微電機的運動方向上的熱響應聚合物刷調製”發表在國際知名期刊《德國應用化學》(Angew.Chem.Int.Edaaa。aaa,影響因子12.102)上aaaaa。何強教授和化學工程與化學學院吳英傑副教授是合着者aaaa。

膠體馬達將存儲在周圍環境中的化學能轉換成自推進的膠體顆粒aaa,也稱爲活性膠體或游泳微納米機器人aaaaa。它可以用作物理模型aaa,幫助人們理解生命系統中的自組織行爲aaaaa,並可用於仿生學aaaa。具有緊急自組織和自我修復的活性材料的構建也有望爲生物醫學(尤其是精準醫學)帶來革命性的解決方案aaa。化學驅動的膠體電動機的當前運動速率主要通過人爲地改變燃料濃度來確定aaaa,並且其運動方向通過操縱外部磁場來實現aaaa。它仍然無法自主地感知周圍環境的變化並調節其運動aaaa,如游泳細菌等生物aaaaa。方向和移動速度aaa。

爲了解決這個問題aaa,研究小組首先在金鉑雙金屬陰陽馬達的金側原位開發了一種熱敏聚異丙基丙烯酰胺(PNIPAM)聚合物刷aaaa。當溫度爲25℃時aaaaa,金表面上的聚合物刷鏈被拉伸並親水aaaaa,允許物質在聚合物刷中自由擴散和表面反應aaaaa。膠體馬達在Au-Pt方向上以8.5μm/s的速率aaaa。驅動機制是自電泳;當溫度升至35℃時aaa,聚合物刷鏈塌陷且疏水aaaaa,電機以2.3μm/s的速度沿Pt-Au方向移動aaaaa,驅動機構自擴散aaa。環境溫度的這種變化引起聚合物鏈構象的可逆轉變aaa,導致馬達自推進的方向和速率的相應變化aaaaa。預期合成膠體馬達將感測周圍環境(例如溫度)並自主地朝向或遠離目標源移動aaaaa。它表現出類似游泳細菌趨勢的智能行爲aaa,對未來新型微納機的發展和應用具有重要意義aaaaa。

鏈接到論文:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201812860

TR

編輯:閆明星

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