納米發動機:跑賽車、秒殺癌細胞全靠它
編者按:上週六,全球頂級科學家齊聚一堂,用納米在電腦上玩起了賽車遊戲。“閑的蛋疼”、“不懂你們科學界”、“可能是群假科學家”……先別忙著吐槽,看著大牛們臉上嚴肅的表情,小編掐指一算,發現事情並不簡單:納米賽車跑得快,全靠納米發動機呀!納米發動機是個什麼東西?想像一下:癌症病人馬上要死了,體內一堆邪惡的癌細胞,這時候“納米俠”出現了,癌細胞被逐個秒殺!病人痊癒不是夢,在未來,由納米發動機驅動的納米機器人可以逐個擊破癌細胞,造福人類。
科研人員為了比賽也是拼了
納米汽車大獎賽:為了納米界的榮譽而戰
這絕對是史上規模最“小”的賽車比賽——賽道比人的頭髮還細。首屆納米汽車大獎賽(Nanocar Grand Prix)近日拉開帷幕,參賽的汽車全部由單個分子研製而成。本次比賽於法國圖盧茲(Toulouse) 舉行,由材料與結構研究發展中心(Center for the Development of Materials and Structural Studies,簡稱CEMES)組織並主持。
納米賽車模型
2013年,該中心開始構思這樣一個比賽,希望憑藉汽車比賽這種通俗有趣的媒介向人們展示移動納米科技的測試平臺,同時推廣納米技術,並且借此解決納米製造領域的一些迫切難題。
4月29日,世界首屆納米賽車比賽決賽圓滿結束。參賽的汽車有六輛,分別來自不同國家的團隊。比賽在一個透明的黃金表面進行,各團隊用掃描隧道顯微鏡對納米賽車進行間歇性電擊,從而提供動力。有的納米賽車造型與普通賽車相似,而有些賽車的設計靈感則來自毛毛蟲和風車的運動形態。
選手積分榜
比路程不比速度:看誰最能跑
由美國和奧地利共同研製的Dipolar Racer賽車一開始就領先其他選手,平均速度達到35納米每小時,9小時內里程達450納米,成為當之無愧的冠軍。瑞士巴塞爾大學代表隊的Nano Dragster則獲得了銀牌,里程達133納米。美國俄亥俄大學和德國德累斯頓工科大學研製的賽車則分獲第三、第四名,分別跑出了43納米和11納米的好成績。
納米發動機:“秒殺”癌細胞
納米賽車跑得快,全靠納米發動機的驅動。除了驅動納米賽車,納米發動機還可以驅動機器人進行人體探索、精准藥物治療以及逐個殺死癌細胞。目前,科學家的短期目標主要是建造強力電子電路,極其小心地控制資訊流動。
美國德克薩斯州科克雷爾工程學院研發的納米發動機
美國德克薩斯州科克雷爾工程學院(the Cockrell School of Engineering at the University of Texas)成功研製出目前世界上最小、最快、運行最持久的納米發動機。這種納米發動機小到什麼程度?舉個具體的例子:它可以進入單個細胞體內。在未來,這種納米發動機可以用於醫學領域——安裝在納米機器人體內,驅動它們在病人體內穿梭,把藥物放置在單個的活細胞體內。
以後要是得了癌症,我們可不用發愁了。醫生可以在我們體內注射無數個納米機器人,它們會負責逐個消滅癌細胞,還能夠識別哪些是好的細胞,不“濫殺無辜”。
納米發動機可驅動納米機器人精准消滅癌細胞
華人女科學家范冬蕾早在2014年,就帶領團隊創造出了滿足這種需求的納米發動機。該款發動機構造簡單,只由三部分構成,由一種直流、交流電場驅動的技術組合在一起。該發動機體積僅有1立方納米,可以進入細胞體內,且壽命比以前的發動機更長,可持續運轉15個小時。它還可以把電能轉化為機械能,轉速可達1.8萬RPM,相當於噴射飛機引擎的轉速。
這麼小的東西,很難控制嗎?恰恰相反,研究員對它的控制簡直易如反掌:開機關機簡直不在話下,順時針、逆時針旋轉都溜得不行,它甚至可以和其他發動機同步運轉,提高輸出功率。
作者: Eddie
(發佈/韋康)