کنترل حرکت ذرات در ابعاد نانو

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما نانوذرات خودران می‌توانند فعالیت‌هایی نظیر تحویل دارو و سامانه‌های آزمایشگاه را بر روی تراشه امکان‌پذیر کنند. با این حال، این نانوذرات مستعد حرکات تصادفی و بدون جهت هستند که عملکرد آن‌ها را تحت تاثیر قرار می‌دهد. اکنون، یک گروه تحقیقات بین‌المللی رویکردی برای تقویت ذرات مصنوعی ایجاد کرده‌اند.
این گروه به رهبری محققانی از دانشگاه پنسیلوانیا، راهکاری ارائه کرده اند که با استفاده از آن می‌توان نانوذرات خودرانی ساخت که حرکت آن‌ها قابل کنترل است و در نتیجه عملکرد بهتری نسبت به نانوذرات پیشین دارند.
به دلیل چالش‌های ساخت، شکل نانوذرات قبلاً محدود به میله‌ای شکل و یا کیک حلقه‌ای بود. مک گاورن با داشتن یک دستگاه نانوحکاکی که می‌تواند نانوساختار‌ها را روی سطح چاپ کند، روشی برای بهینه سازی شکل نانوذرات ارائه کرده است. او شکل ذرات را به صورت پروانه طراحی کرد که می‌تواند در صورت ایجاد یک واکنش شیمیایی یا میدان مغناطیسی به طور مؤثر بچرخد. مک گاورن گفت: «شکل این نانوذره از پیش تعیین می‌کند که چگونه حرکت کند.»
این شکل به ذرات اجازه می‌دهد تا در یک جهت تجویز شده حرکت کنند و بسته به شیب تیغه‌ها، چرخش در جهت عقربه‌های ساعت یا خلاف جهت عقربه‌های ساعت انجام شود، که این حرکت توسط یک واکنش شیمیایی بین نانوذرات و پراکسید هیدروژن ایجاد می‌شود.
محققان پس از آزمایش با تعداد و زاویه‌های مختلف باله و همچنین ضخامت‌های مختلف، دریافتند که استفاده از چهار باله یا بیشتر در یک شیب ۲۰ درجه و ضخامت ۳٫۳ میکرون بیشترین میزان ثبات را فراهم می‌کند. با سه باله یا کمتر، پروانه‌ها حرکت کنترل نشده‌ای را نشان می‌دهند.
افزایش کنترل به محققان اجازه می‌دهد تا ذرات را برای گرفتن و حمل و نقل و انتقال ذرات مهندسی کنند.