Нанонасос для наноструктур

Совместная работа ученных из Южной Кореи и США привела к созданию самого миниатюрного в мире насоса, который представляет собой конструкцию, состоящую из трех нанопроводов. Самое примечательное то, что контакты в этом устройстве сделаны из стекла, способного при определенных условиях проявлять свойства проводника.

 

Хотя само стекло и не обладает способностью электропроводности, несколько лет назад ученным все же удалось обнаружить, что на наноуровне стекло все же пропускает электроны. Именно это свойство взяли ученные за основу своих исследований для решения проблемы наноустройств — необходимости встраивать в наносистемы провода, которые бы проводили в них электрический ток.

 

Данные исследования походили под руководством ученных Сан Гин Ли (Пхоханский университет), Алан Хант и Рэн Ан (Мичиганский университет). Исследователи при помощи лазера в стеклянной подложке образовали наноразмерные каналы, остакляя на краях каналов перемычки, которые при воздействии магнитного поля могли превращаться из электроизолятора в в проводник. Такое явление получило название диэлектрического пробоя, которое приводит к перегреву и дальнейшему разрушению структуры, однако, как выяснили ученные, на наноуровнях эти процессы не происходят.

 

Ученные заполнили каналы нанотрубок электропроводной жидкостью и данная система превратилась в миниатюрный электрический провод. Стеклянные перемычки, находящиеся на концах нанопровода, показали себя, как отличные контакты в такой наносистеме.

 

Создатели стеклянных нанопроводов продемонстрировали их в работе, собрав с помощью мельчайших нанопроводов микроскопический насос, состоящий из трех нанотрубок толщиной 0,6 микрон. В приборе мельчайшие электроды смыкаются друг с другом стеклянными трубками и при напряжении в 10 вольт стеклянные стенки начинают проводить электроны, а нагрев, возникающий при этом в результате пробоя, очень быстро рассеивается, не вызывая повреждения системы.

 

В результате работы этой наносистемы наблюдается эффект электроосмоса – движения жидкости через пористые диафрагмы или капилляры при воздействии внешнего электрополя. Нанонасос представляет собой миниатюрное кольцо, состоящее из трех наноэлектродов, диаметр которого не превышает 4 микронов. Созданный ученными нанонасос в состоянии прокачать жидкость со скоростью 10-15 литров в секунду. Устройство может применяться для взятия образцов жидкости из клеток, транспортировки лекарственных препаратов в клетки, а так же встраиваться во всевозможные наноустройства.