碳納粹管
如今都是個(gè)性化時(shí)代，一些人想增設(shè)燃油注射系統(tǒng)和額外的高硬合金來定制他們的汽車。令人驚訝的是，美國亞利桑那州的科學(xué)家則可以定制納米發(fā)動(dòng)機(jī)。其辦法是通過向過氧化氫中摻入火箭燃料，再給發(fā)動(dòng)機(jī)增加碳納米管來加固此微型發(fā)動(dòng)機(jī)的微小結(jié)構(gòu)。這種新的增添物可以使此微型發(fā)動(dòng)機(jī)的速度較現(xiàn)有納米發(fā)動(dòng)機(jī)快上20倍。
納米機(jī)器是微型裝置，大小不到1微米（1微米為一百萬分之一米），科學(xué)家希望將這類機(jī)器用于不同的醫(yī)學(xué)和研究應(yīng)用領(lǐng)域。新開發(fā)這種強(qiáng)大的納米發(fā)動(dòng)機(jī)有一天能將治病的藥物輸送到體內(nèi)，以消滅病原體或癌癥細(xì)胞，或利用毒素當(dāng)燃料來消除環(huán)境毒素。此研究成果將發(fā)表在5月27日出版的《美國化學(xué)學(xué)會(huì)納米》雜志上。
負(fù)責(zé)此項(xiàng)研究的美國亞利桑那州大學(xué)生物設(shè)計(jì)學(xué)院的院長約瑟夫·王說："這是首個(gè)強(qiáng)大的人造納米發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)。"
此納米發(fā)動(dòng)機(jī)中心是一根微型桿，一端是金，另一端是鉑，已經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)多年了。當(dāng)金或鉑遇到燃料――過氧化氫或肼（聯(lián)氨，一種火箭燃料）時(shí)，此金屬就會(huì)破裂這種燃料的分子，釋放水和氧氣。美國賓夕法尼亞州大學(xué)的文森特·瑞斯皮將此過程描述為"少量水噴射"。瑞斯皮沒有參與此項(xiàng)研究，但也在開發(fā)類似的金-鉑納米發(fā)動(dòng)機(jī)。
據(jù)約瑟夫·王稱，其速度的關(guān)鍵在于反應(yīng)時(shí)微小電子的釋放程度和驅(qū)動(dòng)燃料和金-鉑桿之間的反應(yīng)能力。為改造現(xiàn)有的金-鉑桿，亞利桑那州的科學(xué)家增加了碳納米管，這是研究人員之前從來沒有嘗試過的。
碳納米管是微小管子，只有幾個(gè)原子厚，是由碳原子組成的。這此碳原子特別緊密地連接在一起，形成了一種能導(dǎo)電導(dǎo)熱的材料。它們具有極大的用途，從修復(fù)骨骼到太陽能板，都有其用武之地。
當(dāng)過氧化氫被加入時(shí)，此微型發(fā)動(dòng)機(jī)最大速度可達(dá)每秒60微米，比現(xiàn)有的最高記錄快6倍。接著，科學(xué)家給此發(fā)動(dòng)機(jī)加入肼。當(dāng)此發(fā)動(dòng)機(jī)換成5檔時(shí)，其速度接近了每秒200微米。此發(fā)動(dòng)機(jī)為何能加速這么大？約瑟夫·王猜測是碳納米管加速了金-鉑桿中的電子，導(dǎo)致發(fā)生更快的反應(yīng)。其實(shí)，科學(xué)家使用火箭燃料純粹是一種巧合。
其他科研小組已經(jīng)開發(fā)了生物納米發(fā)動(dòng)機(jī)，用糖作燃料，來運(yùn)送微小物體。不像傳統(tǒng)的汽車那樣隨車攜帶燃料，納米發(fā)動(dòng)機(jī)太小存放不了油箱，必須使用它們能發(fā)現(xiàn)的燃料。同越強(qiáng)大的汽車運(yùn)輸能力越強(qiáng)一樣，更加強(qiáng)大的納米發(fā)動(dòng)機(jī)也能更快地運(yùn)送更大、更重的藥物或生物標(biāo)記物到人體內(nèi)的指定位置，快速完成其使命。
