机电学院李隆球教授在纳米马达研究方面取得新进展

时间:2017-07-14浏览:1529

哈工大报讯(王计/文)日前,我校机电学院李隆球教授、复旦大学梅永丰教授和加州大学圣地亚哥分校约瑟夫·王教授(共同通讯作者)发明了一种管状纳米马达。相关研究成果发表在国际著名期刊《先进功能材料》(Adv. Funct. Mater.,2017,27(24), DOI: 10.1002/adfm.201700598, IF: 12.124)上, 并被选为该期刊封面文章。

通过将嵌段共聚物刻蚀和原子层沉积法相结合,研究者制备出了一种双层超微同轴二氧化钛/铂纳米马达。该纳米马达长度小于150纳米,其中内层管状反应器尺寸仅20纳米。通过上述方法制备的纳米马达,不仅具有较高的推动力,还可以实现大批量高效制造。该纳米马达的运动机理借用火箭喷气式原理,通过采用具有高活性的铂催化双氧水生成氢气和水从马达尾部喷出产生浓度梯度(扩散泳)推动马达高速运动。通过采用跟踪粒子的动态光散射技术和暗视野显微镜相结合发现,该纳米马达具有非常高的驱动效率。在超低雷诺数(<10−5)流体环境下,纳米马达的运动速度可以达到35微米每秒。研究发现,该马达比纳米线马达、阴阳球马达具有更高的推动效率,在药物靶向运输、血块去除和伤口清洁等生物医学领域具有很好的应用前景。该项目得到机器人技术与系统国家重点实验室基金资助。