Реактивные микродвигатели на пузырьковой тяге: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Реактивные микродвигатели на пузырьковой тяге


05.08.2010
эту статью еще не оценивали Подписаться на RSS

Исследователи из Германии разработали реактивные двигатели, которые управляются ферментом, способствующих образованию пузырьков кислорода при взаимодействии с топливом – пероксидом водорода.

Новые микроустройства могут двигаться в растворе в десять раз быстрее, чем похожие на них системы, в которых применяется катализ платиной, они могут применяться для приведение в действие систем для переноса полезной нагрузки.

Самуэль Санчес (Samuel Sanchez) с коллегами из Института Твердых Веществ и Материалов Лейбница (Дрезден) получили тонкие трубки из чередующихся тонких слоев титана и золота; к внутренней поверхности полученных трубок, состоящей из золота, был привит фермент каталаза (catalase) [1].



Фермент, нанесенный на золото, представляющую внутреннюю поверхность трубки, или платина способствуют разложению перекиси водорода и выделению пузырьков кислорода, толкающих микродвигатель вперед. (Рисунок из Adv. Funct. Mater., 2010, DOI: 10.1002/adfm.200902376)

Биологическая роль каталазы заключается в том, что она защищает клетки от токсического окислительного влияния пероксида водорода, разлагая его до кислорода и воды. Сансчес поясняет, что каталаза, нанесенная на внутреннюю поверхность микродвигателя, способствует интенсивному образованию пузырьков кислорода, которые начинают обеспечивать быстрое движение трубки вперед, позволяя большему количеству пероксидного топлива поступать в трубку с ее головной части.

Ранее исследователи уже сообщали о получении трубок из чередующихся слоев железа и платины [2]. Платина также может способствовать превращению пероксида водорода в воду и кислород, а железные слои трубок позволяют управлять «микроракетами» с помощью магнитного поля и перемещать модельные объекты, например, бусины из полистирола. Тем не менее, трубки с каталазой мощнее, им удается разогнаться до той же скорости, что и железо-платиновым, используя лишь одну десятую пероксидного топлива. Он добавляет, что исследователям уже почти удалось скомбинировать две концепции, получив управляемые магнитным полем трубки, в которых пероксид водорода разлагается действием каталазы.

Получение микроустройств, работающих с использованием низких концентраций пероксидного топлива, жизненно важно для всех приложений, обычно для применения в биологических системах. Санчес подчеркивает, что до настоящего времени в подобных системах всеми применялись токсичные растворы пероксида с концентрацией 10-15%; сейчас получается возможность применять 1.5% растворы перекиси водорода, и, хотя такая концентрация, еще опасна для клеток, уменьшение концентрации в десять раз является существенным прогрессом. Санчес добавляет, что в его целях разработка системы, топливом для которой был бы не пероксид водорода, а глюкоза, которую проще найти в биологических системах, и которая не токсична.

Том Малук (Tom Mallouk) из Университета Пенсильвании полагает, что работа Санчеса важна по целому ряду причин, например – «реактивное» движение за счет пузырьков кислорода позволяет избежать ряда проблем, связанных с микромоторами другого типа. Также Маллук высоко оценивает то, что исследователи коснулись интересной темы масштабирования микромоторов и реактивных двигателей, поясняя, что вряд ли пузырьковое реактивное движение возможно для каталитических систем, размеры которых меньше 1 мкм, однако трубки с привитым ферментом-каталазой длиной 25 мкм вполне могут оказаться работоспособными.

Источник: [1] J. Am. Chem. Soc., 2010, DOI: 10.102/ja104362r; [2] Adv. Funct. Mater., 2010, DOI: 10.1002/adfm.200902376

метки статьи: #кинетика и катализ, #нанотехнологии, #новые материалы, #химия поверхности

ОБЛАКО ТЕГОВ раздела "Химия: новости фундаментальной и прикладной науки"
оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Реактивные микродвигатели на пузырьковой тяге"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

12.11.26 | Химический портал
9 трлн рублей и 730 тысяч занятых: что стоит за цифрами Алиханова на «Химии-2026» 11.11.26 | Обзоры химических рынков
Метанол: как геополитика обрушила спрос и почему зелёная альтернатива не спешит 05.11.26 | Обзоры химических рынков
Европа теряет химию: почему протекционизм не спасёт отрасль 03.11.26 | Обзоры химических рынков
Латинская Америка: газовое изобилие против структурного кризиса 02.11.26 | Химический портал
Возвращение НТФ: как один завод за 295 млн рублей закрывает 73% рынка 30.10.26 | Химический портал
«Анилинпром» в Башкирии: 8,9 млрд за 60 тыс. тонн сырья для полиуретанов 29.10.26 | Синтез ОКА
«Винтерол» из Дзержинска: как «Синтез ОКА» заместил импортный ПАВ для бытовой химии 28.10.26 | Полипласт
«Хромпик» и хромовый ангидрид: как «Полипласт» вложил 136 млрд в независимость от импорта 27.10.26 | Обзоры химических рынков
Прогноз МЭР: экспорт химпрома вырастет на 5%, но импорт растёт быстрее 26.10.26 | Химический портал
Индия как новый главный покупатель: 6 млн тонн и совместные производства
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация