Wetenschappers hebben ’s werelds kleinste microscopisch kleine motor gebouwd die het potentieel heeft om snel te werken en grote krachten uit te oefenen. De kleinste motor wordt aangedreven door licht, het zou kunnen helpen bij het bouwen van nanomachines die door water kunnen reizen en zelfs lichaamscellen kunnen binnendringen om ziekten te bestrijden.
Wetenschappers bouwen ’s werelds kleinste door licht aangedreven motor
De grootte van de kleinste motor is enkele miljardsten van een meter. Het prototype-apparaat is gemaakt met gouddeeltjes, samengebonden met een speciale vorm van gel, temperatuurgevoelige polymeren. Het veroorzaakt een actieve kracht op microscopische schaal die honderd keer groter is per eenheid dan welke spier of motor dan ook.
Wanneer de nanomotor met een laser tot een betrouwbare temperatuur wordt verwarmd, behoudt deze in een fractie van een seconde een grote hoeveelheid elastische energie, omdat de polymeercoatings al het water uit de gel verwijderen en inzakken. Het heeft ook het effect dat de gouden nanodeeltjes worden gedwongen om samen te binden tot strakke clusters. Ook nemen de polymeren, wanneer het apparaat wordt afgekoeld, water op en worden groter en daarna worden nanodeeltjes sterk en snel afzonderlijk voortgestuwd.
“Het is als een explosie. We hebben honderden gouden ballen die in een miljoenste van een seconde uit elkaar vliegen wanneer watermoleculen de polymeren om hen heen opblazen”, zegt Tao Ding van de Universiteit van Cambridge in het VK.
“We weten dat licht water kan opwarmen om stoommachines aan te drijven. Maar nu kunnen we licht gebruiken om een zuigermotor op nanoschaal aan te drijven”, zegt Ventsislav Valev, nu gevestigd aan de Universiteit van Bath.
Het bouwen van nanomachines is een fantasie geweest van wetenschappers, inclusief mensen. Er zijn nanomachines ontwikkeld, maar er is geen technologie beschikbaar die ze zou kunnen laten bewegen, deze staan momenteel in de schaduw van sciencefiction. De nieuwste methode is niet ingewikkeld en kan enorm snel zijn en grote krachten uitoefenen, beweerden onderzoekers.
De onderzoekers beweerden dat de apparaten kosteneffectief zijn om te produceren, bio-compatibel, snel reageren en energiezuinig zijn.
De leider van het onderzoek, Jeremy Baumberg van de Universiteit van Cambridge, heeft de apparaten “ANT’s” of aandrijvende nano-transducers genoemd.
“Net als echte mieren produceren ze grote krachten voor hun gewicht. De uitdaging waar we nu voor staan, is hoe we die kracht kunnen beheersen voor toepassingen met nanomachines, “zei Baumberg.