美國加州大學(xué)圣地亞哥分校(UCSD)的研究人員們從人體自愈的自然過程中得到了靈感,開發(fā)出一種微型納米馬達(dá)(nanomotor),據(jù)稱能夠讓電子產(chǎn)品成為具有修補裂縫與重建功能的自愈系統(tǒng)。
該研究團隊由UCSD納米工程系主任暨特聘教授Joseph Wang為主導(dǎo),研究團隊成員之一的博士研究生Jinxing Li表示,這項研究采用細(xì)菌等天然的微生物,作為研究的模型。
止血,是血小板阻止傷口流-血的自然愈合過程,也是啟發(fā)這項研究的重要例子。Jinxing Li表示,“這種納米馬達(dá)就像是血小板止血一樣,尤其是表現(xiàn)在三方面:它們能自行驅(qū)動前進(jìn)與游移;它們能找到損壞部份并停留在該處;而且它們還具有修補裂縫與重建功能的特性。”
加州大學(xué)圣地亞哥分校研究人員開發(fā)的納米馬達(dá)可在電路中游移與修補裂縫。研究人員的發(fā)現(xiàn)來自于人體自愈的自然過程,啟發(fā)他們?yōu)殡娮赢a(chǎn)品開發(fā)類似的免疫系統(tǒng)(來源:UCSD)
以過氧化物燃料供電的納米馬達(dá),可在電路中定位微型裂縫,重建該組件的連接能力。Jinxing Li說:“如今,我們主要用它們來修補電路,但這一工程概念還可再加以延伸至任何其他機械性的損壞。”
研究人員在進(jìn)行實驗時,將該納米馬達(dá)添加至電子系統(tǒng)中,但只有在發(fā)生損壞時,納米馬達(dá)才會自動搜尋以及進(jìn)行修復(fù),而無需人工干預(yù)。然而,在某些時候,還可以將這種納米馬達(dá)整合于系統(tǒng)中,使其發(fā)揮像免疫系統(tǒng)的功能,在需要時進(jìn)行修復(fù)。
研究人員將繼續(xù)研究這種納米馬達(dá),Jinxing Li表示期望能進(jìn)一步延伸至生物醫(yī)學(xué)研究應(yīng)用。該研究小組打算開發(fā)醫(yī)藥用“納米梭子”(nanoshuttle),能夠在人體中找到發(fā)生病變的確切部位,從而有效進(jìn)行治療。
展望未來的商用化可行性,Jinxing Li表示,納米馬達(dá)應(yīng)該會相當(dāng)易于進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn),而且也十分具有成本效益,因為它們本身就是用商用化納米粒子制造的。
這項研究是由美國能源部(DoE)與Kavli大腦與思維研究所(Kavli Institute for Brain and Mind)共同贊助的,研究人員們并在最近一次的美國化學(xué)學(xué)會(ACS)會議上發(fā)表研究成果。