5月28日电瑞士研究人员开发出一种 '纳米阀门' , 能在纳米尺度上控制微细管道里单个粒子的运动, 可望用于研究纳米粒子性质, 帮助开发新型材料和药物.
该技术由瑞士苏黎世联邦理工大学研究团队开发. 他们发布新闻公报说, 这种阀门适用于多种微粒, 例如金属或半导体纳米粒子, 病毒微粒, 抗体分子, 能操纵直径仅10纳米的微粒, 在材料, 化学和生物医学等领域都有用武之地.
在纳米尺度上, 物质的性质与宏观状态下大不相同, 其运动无法用机械阀门控制. 研究人员在硅芯片上蚀刻出直径300至500纳米的渠道, 将需要安装阀门的部位收窄, 在这个 '瓶颈' 外侧安装电极. 施加特定的电场, 能对渠道中的微粒产生作用力, 决定它能否通过瓶颈.
实验显示, 纯水中的纳米粒子平时无法通过瓶颈, 阀门处于关闭状态;施加电场使粒子能通过瓶颈, 相当于打开阀门. 对于盐溶液里的纳米粒子, 情况会反过来, 阀门平时是打开的, 加电后关闭.
研究人员利用带阀门的三叉管道, 使混在一起的两种纳米粒子流向不同的出口, 实现分离. 这意味着, 设计出相应的管道系统和电场, 能筛选, 过滤特定性质的粒子. 他们还成功地将单个粒子引导到两个阀门之间的区域, 禁锢在狭小空间内, 这能减少粒子无规则运动的干扰, 便于观测粒子性质.
相关论文发表在新一期英国《自然·纳米技术》杂志上.