元素百科介绍瑞士开发了一种可以控制单个粒子的“纳米阀”。瑞士研究人员开发了一种“纳米阀”,可以控制微管中单个粒子在纳米尺度上的运动,可以用来研究纳米粒子的性质,并帮助开发新的材料和药物。

该技术由瑞士苏黎世联邦理工大学的研究团队开发。他们发布了一份新闻报告,该阀门适用于各种颗粒,如金属或半导体纳米颗粒、病毒颗粒、抗体分子,可操作直径仅为10纳米的颗粒,在材料、化学和生物医学领域都很有用。
在纳米尺度方面,材料的性质与宏观状态非常不同,其运动不能由机械阀控制。研究人员在硅芯片上蚀刻了直径为300至500纳米的通道,缩小了需要安装阀门的部分,并在“瓶颈”外部安装了电极。特定的电场可以对通道中的颗粒产生力,并决定它是否能通过瓶颈。
实验表明,纯水中的纳米颗粒通常不能通过瓶颈,阀门关闭;施加电场,使颗粒通过瓶颈,相当于打开阀门。对于盐溶液中的纳米颗粒,情况反过来,阀门通常打开,加电后关闭。
研究人员使用带阀门的三叉管道将两个纳米颗粒流向不同的出口进行分离。这意味着设计相应的管道系统和电场可以筛选和过滤具有特定性质的颗粒。它们还成功地将单个颗粒引导到两个阀门之间的区域,并将其限制在狭窄的空间内,可以减少颗粒不规则运动的干扰,便于观察颗粒的性质。

