science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nieuwe nanopincet die objecten van submicrometergrootte in vloeistoffen kan verplaatsen

De mobiele nanopincet bestaat uit een schroefvormig magnetisch microrobotlichaam bezaaid met zilverdeeltjes die clusteren als reactie op licht. Krediet:Ghosh en Ghosh, Wetenschap. Robot . 3, eaaq0076 (2018)

Twee onderzoekers van het Indian Institute of Science hebben kleine pincetten ontwikkeld die objecten kunnen manipuleren in vloeistoffen zo klein als een individuele bacterie. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap Robotica , Souvik Ghosh en Ambarish Ghosh beschrijven hun nanopincet en hoe goed ze werken.

Zoals de onderzoekers opmerken, een van de belangrijke doelen in nanotechnologisch onderzoek is het maken van hulpmiddelen om extreem kleine objecten te manipuleren, vooral die die in vloeistof bestaan. In deze nieuwe poging beschrijven de onderzoekers een uniek nieuw type mobiele nanopincet (MNT) die uiterst kleine deeltjes kan vangen en vrijgeven met een ongekende snelheid en ruimtelijke resolutie, mogelijk de deur openen naar de ontwikkeling van toepassingen zoals lab-on-a-chip-technologie.

De MNT combineert kenmerken van plasmonische pincetten en microbots, en heeft de vorm van een gewone schroef - elk is magnetisch en heeft zilverdeeltjes ingebed aan de buitenkant van zijn lichaam die clusteren wanneer ze worden blootgesteld aan licht vanwege plasmonische eigenschappen. Elk is een ferromagnetische nanostructuur die is gegroeid met behulp van elektronenstraalverdamping van siliciumdioxide. De besturing van de MNT gebeurt met behulp van een gericht magnetisch veld. Wanneer in actie, de MNT spiralen door een vloeistof totdat het een doel bereikt. Er wordt dan licht toegepast om de zilverdeeltjes te laten samentrekken, hun vangkracht gebruiken om een ​​doelwit vast te houden. De MNT wordt dan verplaatst naar een bestemming, waarna de lichtbron wordt uitgeschakeld, het ontspannen van de zilverdeeltjes waardoor de MNT zijn doelwit vrijgeeft.

Vastleggen en vrijgeven van silicaparels van verschillende grootte door een mobiele nanotweezer-nanorobot. Krediet:Ghosh en Ghosh, Wetenschap. Robot . 3, eaaq0076 (2018)

De onderzoekers demonstreerden de mogelijkheden van hun MNT's door rond kleine diamanten te bewegen, silicaparels en monsters van de Staphylococcus aureus-bacterie. Ze merken op dat testen ook aantoonde dat de MNT's objecten konden grijpen zonder per ongeluk andere objecten in de buurt te grijpen. Ze suggereren dat hun MNT's kunnen worden gebruikt in nano-assemblagetoepassingen.

De onderzoekers zetten hun werk voort met de MNT's, manieren zoeken om ze parallel te laten werken (met behulp van meerdere overlappende magnetische velden), die hun bruikbaarheid in commerciële toepassingen zouden kunnen verbreden door hordes van hen samen te laten werken om een ​​algemene taak te volbrengen.

Geregisseerd door een roterend magnetisch veld, de mobiele nanopincetten draaien door hun omgeving en vangen hun doelen zonder per ongeluk andere deeltjes te 'vangen'. Krediet:Ghosh en Ghosh, Wetenschap. Robot . 3, eaaq0076 (2018)

© 2018 Fys.org