微环境对人工微电机的影响-九游官网首页进入

通过从周围环境中获取能量，被称为“人工微电机”的粒子可以在置于水溶液中时向特定方向推进。在目前的研究中，一种流行的微电机选择是球形“janus 粒子”——具有两个不同的侧面，具有不同的物理特性。然而，到目前为止，很少有研究探索这些粒子如何与周围微环境中的其他物体相互作用。在epj e 中详述的一项实验中，德国和荷兰的研究人员由 helmholtz-zentrum dresden-rossendorf 的 larysa baraban 领导，首次展示了 janus 粒子的速度与附近障碍物的物理特性之间的关系。

该团队的发现可以帮助研究人员设计可以穿越高度复杂生物环境的微电机。这些颗粒对于尖端医疗技术(包括药物输送和纳米手术)将证明是无价的。在他们的研究中，baraban 及其同事准备了两种类型的 janus 球：第一种表面带负电，第二种带正电涂层。当放置在去离子水中时，两种类型都会产生离子浓度梯度，并向相反的方向推进。在附近，研究人员还放置了一个带有各种电荷密度的玻璃基板。当两种底物 和粒子涂层具有相似的电荷，负粒子以不同的速度将自己推离表面。

对于带正电的基材和颗粒涂层，baraban 的团队发现这些速度与基材的电荷密度呈正相关。据研究人员称，这种行为的出现是因为带正电荷的涂层上的化学反应在周围流体中产生了自己的离子浓度梯度。这产生的“渗透”沿着带电底物流动，导致 janus 粒子加速。这一发现是我们理解自推进粒子如何受周围微环境影响的关键一步。通过进一步的研究，这可能很快使研究人员能够设计出 janus粒子 具有特定的速度和方向，使它们更适合在复杂的环境中航行。

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