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12bet网址:科学家发现自然界中有许多微纳米尺度的东西可以自由游动

时间:2021/4/26 17:24:03  作者:  来源:  浏览:2  评论:0
内容摘要:“发展微纳机器人首先要解决的是驱动问题。许多宏观世界的驱动方法很难在微观世界中实现。”吴志光说:“如果一个人躺在装满水的浴缸里,他可以浮起来。”但如果把人浓缩到纳米尺度,水就像非常浓的糖浆,让人动弹不了。”科学家发现自然界中有许多微纳米尺度的东西可以自由游动,如分子马达、生物马达、细菌、精子等,它们可以借助摆动过程中产...

“发展微纳机器人首先要解决的是驱动问题。许多宏观世界的驱动方法很难在微观世界中实现。”吴志光说:“如果一个人躺在装满水的浴缸里,他可以浮起来。”但如果把人浓缩到纳米尺度,水就像非常浓的糖浆,让人动弹不了。”

科学家发现自然界中有许多微纳米尺度的东西可以自由游动,如分子马达、生物马达、细菌、精子等,它们可以借助摆动过程中产生的不对称区域流体场向前移动。基于这一原理,研究人员设计了一系列可游泳的微纳机器人,并将其引入生物医学研究领域。早在2010年,何强就在哈尔滨工业大学成立了国内首个游泳纳米机器人研发团队。在他的组织下,吴志光和他的同事们在化学领域首次应用化学方法将原子组装成微纳结构。或者在外部光和磁场的作用下成功地进行控制游泳,甚至直接引导到目标细胞。

“然而,如果这些微型和纳米机器人要在未来转化为临床应用,有两个重要环节是不可避免的。”吴志光解释说,首先,微纳米机器人必须能够在复杂的人类环境中移动。“一种是能够主动突破细胞膜,另一种是能够在血液中工作,第三种是能够在生物液体中运动,比如眼睛的玻璃体和胃肠道粘液。”逆血流游泳时,流速对微纳更为敏感。机器人的影响更大。研究小组发现,自然界中有许多动物和微生物生活在流动的环境中。为了更好地适应多变的环境,这些生命往往选择搬到离基地更近的地方。受此启发,何强的团队开发了两个可以在基质上移动的游动微纳米机器人,以及一个比生物水凝胶孔径更小的机器人。后者可以在玻璃体中自由穿梭。移动方向的精度在9平方毫米以内,达到了目前常规眼科药物载体无法达到的水平。

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