Бестопливный наномотор питается от ультразвуковых и магнитных полей

Наномасштабные двигатели, как и их макромасштабные коллеги, могут быть построены для работы на различных химических видах топлива, таких как перекись водорода. Но в отличие от макромасштабных моторов, некоторые наномоторы также могут работать без топлива, вместо этого питаясь от магнитных либо ультразвуковых полей.

В новом документе исследователи впервые продемонстрировали наномотор, способные работать от магнитных и акустических полей, что делает его первым гибридным магнитоакустическим бестопливным наномотором.

Исследователи под руководством профессора Джозефа Ванга (Joseph Wang) из Университета Калифорнии, Сан-Диего, опубликовали статью о новом классе наномоторов в недавнем выпуске Nano Letters.

Наномотор может реагировать на оба типа полей из-за своего двухсегментного дизайна: сегмент золотого наностержня отвечает за ультразвук, а наноспиральный магнитный сегмент отвечает магнитное поле. Все устройство занимает приблизительно 3 000 нм (3 мкм) в длину.

Как объясняют исследователи, использование различных полей для питания одного устройства предлагает потенциал для быстрого изменения конфигурации работы устройства. Например, переключение между двумя различными областями быстро изменяет направление движения, так как поля действуют на противоположных концах устройства. Кроме того, настройка амплитуды ультразвуковых волн или частота магнитного поля обеспечивает быстрое регулирование скорости, при применении вращательное магнитное поле индуцирует крутящий момент, приводящий в спиральное движение.

Использование полей вместо топлива предоставляет наномотору преимущество работы в высоко ионных средах, таких как морская вода и кровь. Эти среды, как правило, мешают двигательным механизмам химических наномоторов, которые часто полагаются на движение электрофореза, индуцированного электрическим полем.

infuture.ru