Российские ученые создали самодвижущихся «нанопловцов»

«Одна из основных задач — найти "руль" для управления движением наностержней, так как они движутся в произвольном направлении. В качестве такого "руля" могут выступать дополнительные сегменты из металла с магнитными свойствами, такого как никель или железо. Тогда с помощью магнитного поля можно будет управлять движением наностержней», — заявил Сергей Кушнир из Московского государственного университета им. Ломоносова.

Нобелевская премия по химии в этом году была присуждена за создание и развитие наномашин — атомных конструкций, похожих по своему устройству и принципам работы на обычные моторы, помпы и другие механические устройства. Например, в 2011 году нобелевский лауреат Бен Феринга создал своеобразный «наномобиль», способный ехать по прямой линии и поворачивать направо и налево, используя в качестве источника энергии иглу электронного микроскопа.

Две главные проблемы таких машин заключаются в том, что ученые пока не придумали, как можно заставить подобные наноструктуры двигаться самостоятельно внутри организма или других сред, используя «подручные» источники энергии, и как заставить их путешествовать в нужном направлении. Без решения этих проблем, как заявил сам Феринга, «восстание наномашин нам не грозит», так как такие устройства будут оставаться любопытными, но бесполезными нано-игрушками.

Российские химики решили первую проблему, создав особые наночастицы, «нанопловцов», как они их называют, из кусочков двух редких металлов — золота и родия. Они могут двигаться внутри организма или других сред за счет разложения молекул перекиси водорода на поверхности таких наностержней и появления «реактивного потока» протонов, толкающих «нанопловца» в случайном направлении. Для изготовления подобных наноструктур ученым пришлось создать специального робота, который помогал им собирать гигантский «бутерброд» из множества слоев золота и родия, необходимых для работы подобного «пероксидного» двигателя. Сейчас ученые разрабатывают различные системы управления поведением таких частиц, необходимые для их использования в медицинских или промышленных целях.

«Большой плюс метода состоит в том, что процесс, осуществляемый в лаборатории, можно легко перенести на масштабное производство. Часто что-то полученное в лаборатории невозможно перенести на практику. Например, ученые могут получить одну десятую грамма вещества, но когда речь заходит о тонне, то получить его в таком большом количестве бывает невозможно», — заключает Кирилл Напольский, другой автор статьи из Московского университета.