由铂和金制成的微米大小的纳米马达，在含有过氧化氢的气流(通道壁上的大箭头)中推进。流体分子的随机热振动干扰了马达的运动，但长金马达(拉头)仍然保持相对直线的轨迹，因为它更陡峭的倾斜度帮助它更容易与流体对齐，从而向上游移动。供稿人:刘彦鹏博士

 

一个科学家团队的新研究表明，逆流而上，需要先向前倾斜，然后沿着一个表面移动，他们创造了“纳米马达”来发现这种在这种条件下运动的有效方式。它的发现和这些微型马达的发明为流体运动的本质提供了新的见解，并对工程有意义。

 

“这些nano-motors不仅帮助我们更好地理解移动在微小尺度对流动的性质我们不能很容易地看到,但也可能是开发智能材料和机械系统的第一步在微观世界中,“张小君说,纽约大学的物理和数学教授,论文的作者,发表在10月25日,2019年,在《物理评论快报》。

 

“虽然运动的这种影响早就为人所知，但我们的研究为它提供了一个全面的解释，这增强了我们对这种广泛存在的动态的理解，”合著者、纽约大学Courant数学科学研究所教授迈克尔·雪莱补充道。

 

包括纽约大学库朗研究所博士后昆汀·布罗索(Quentin Brosseau)在内的研究人员，关注了一个先前发现的现象，即流变性——指的是为了逆流或进入水流而改变方向的运动。天富娱乐开户

 

然而，关于流变性一直缺乏详细的解释。为了充分理解这一过程，科学家们创造了由铂和金(Pt/Au)两种金属组成的纳米马达。上海纽约大学的教授，谢莉，张和他们的同事之前已经创造了这些纳米马达的一个更基本的版本，它的宽度小于人类的头发。

 

在纽约大学化学系的分子设计研究所制造的马达在《物理评论快报》的论文中描述的更先进;研究人员通过改变这些金属的比例来改变它们的运动——在一些模型中，成分是均匀分裂的，而在其他模型中，金与铂的比例是3:1，铂与金的比例是3:1。

 

当将过氧化氢稀释后，纳米马达就能在水中游动，而铂端永远是马达的头部。然而，这些马达有不同的“倾斜度”，这取决于它们的构成。那些主要由黄金组成的被称为“拉手”，而那些主要由铂组成的被称为“推手”。“拉雪橇的人在运动时倾向于扬起尾巴(明显地倾斜)，而推雪橇的人则保持相对的平直。”

 

当它逆着洋流移动时，这种差别就很明显了。

 

当倾斜较大时(拉手)，尾翼更容易受到迎面而来的气流的影响，气流抓住尾翼，使发动机转动——类似于风转动风向标。因此，电机的前部面对流，之后电机继续前进，现在与电流相反。相比之下，如果发动机不是倾斜的(推动器)，电流就不能抓住它的尾巴并使它旋转来对抗这一流动，因此，它就不太可能对迎面来的流动作出反应。

 

Brosseau观察到:“这个合成系统模拟了自然微生物，如流动中的大肠杆菌，并提供了一种预测它们在人体中的路径的方法。”“理解污染过程和设计用于靶向给药的智能材料是关键。”天富娱乐开户