“两面”粒子在NC国家研究中的微小潜艇起作用

北卡罗来纳州立大学的研究人员已经证明，微观的“双面”球体，其半部物理或化学不同 - 所谓的Janus颗粒 - 当交替电场时，就像隐身的潜艇一样移动施加到颗粒周围的液体。

一篇文章描述了研究，发表于2008年2月8日，版本物理评论信，提出了关于潜在的“智能”材料如何思考微小发动机或传感器的知识 - 可以转向并响应其环境的变化。Janus颗粒可用作微观混合器，分子“班车，”自我推进的微传感器或靶向药物递送的手段。

研究人员 - 奥林·卢维尔博士，NC国家的化学和生物分子工程副教授和本文的牵头作者;Sumit Gangwal，NC州立研究生;Velev的实验室博士后研究员Olivier Cayre博士;来自马萨诸塞州理工学院的马丁博泽兰博士 - 创建了微小的双面金和塑料颗粒，并将低频交流电流施加到含有颗粒的水中。如果将设备插入家庭或办公室的套接字，则电场与您获得的电压和频率相似。

Velev表示微米尺寸的颗粒将电场转换为周围的液体运动，然后出乎意料地推动它们垂直于动力电极的方向 - 不在电场的方向上，如预期的那样。颗粒总是以相同的定向行进：用塑料“面部”作为迷你潜水艇的前部，后部的金属“面部”，丝绒添加。

在MIT合作者在理论模型中预测的这种现象 - 被MIT合作者的理论模型中预测的“诱导的电泳”尚未展示。

术语“Janus粒子”来自罗马神的名字，有两个面孔。Velev说这些材料有可能进行各种应用。

“你可以想象其他类型的Janus粒子，包括”智能凝胶“，其响应其环境的变化，然后释放药物，例如，”Velev说。他补充说，在Microscale和Nanocale上制造这些响应材料是一个令人兴奋和快速发展的科学领域。

“我们能够创造相同尺寸和形状的小小janus粒子，开始学习如何给予它们功能，”Velev说。“下一步是创建更复杂的粒子，除了推动自己之外，能够执行更专业的功能。”

该研究由国家科学基金会和CAMILE和HENRY DEYFUS教师授权资助。

- Kulikowski -

编辑注意事项：纸张的摘要跟随。

“诱导金属电粒子的电泳电泳”
作者：Sumit Gangwal，Olivier J. Cayre和NC州立大学奥林D. Velev博士;马萨诸塞州马萨诸塞州博克特博士
发布时间：2008年2月4日，在物理评论信

摘要：AC电场在各向异性颗粒水悬浮液中的应用导致不平衡的液体流动和非线性，诱导电泳电泳运动。我们向NaCl溶液中均匀频率100Hz-10KHz均匀的频率和一种金属涂覆的半球进行Janus微粒的运动的实验观察。运动垂直于场轴并且在颗粒被吸引到玻璃壁后持续存在。这种现象可以在微致循变器，微传感器和微流体装置中探索应用。