5月28日電瑞士研究人員開發出一種 '納米閥門' , 能在納米尺度上控制微細管道裡單個粒子的運動, 可望用於研究納米粒子性質, 幫助開發新型材料和藥物.
該技術由瑞士蘇黎世聯邦理工大學研究團隊開發. 他們發布新聞公報說, 這種閥門適用於多種微粒, 例如金屬或半導體納米粒子, 病毒微粒, 抗體分子, 能操縱直徑僅10納米的微粒, 在材料, 化學和生物醫學等領域都有用武之地.
在納米尺度上, 物質的性質與宏觀狀態下大不相同, 其運動無法用機械閥門控制. 研究人員在矽晶片上蝕刻出直徑300至500納米的渠道, 將需要安裝閥門的部位收窄, 在這個 '瓶頸' 外側安裝電極. 施加特定的電場, 能對渠道中的微粒產生作用力, 決定它能否通過瓶頸.
實驗顯示, 純水中的納米粒子平時無法通過瓶頸, 閥門處於關閉狀態;施加電場使粒子能通過瓶頸, 相當於開啟閥門. 對於鹽溶液裡的納米粒子, 情況會反過來, 閥門平時是開啟的, 加電後關閉.
研究人員利用帶閥門的三叉管道, 使混在一起的兩種納米粒子流向不同的出口, 實現分離. 這意味著, 設計出相應的管道系統和電場, 能篩選, 過濾特定性質的粒子. 他們還成功地將單個粒子引導到兩個閥門之間的區域, 禁錮在狹小空間內, 這能減少粒子無規則運動的幹擾, 便於觀測粒子性質.
相關論文發表在新一期英國《自然·納米技術》雜誌上.