圖為發(fā)表在《美國化學(xué)會志》上的研究成果“雙氣泡驅(qū)動的皮艇”(哈爾濱工業(yè)大學(xué)提供)
中新網(wǎng)哈爾濱11月21日電(記者 史軼夫)哈爾濱工業(yè)大學(xué)21日發(fā)布消息，該校科研團(tuán)隊研制成功世界首例雙引擎人造微納米機器，有望在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境檢測及微納米組裝和制造等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
化學(xué)驅(qū)動微納米機器是能夠?qū)⒅車h(huán)境中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為自身機械運動的微納米系統(tǒng)，是當(dāng)前涉及材料、機器人、物理、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的交叉科學(xué)研究熱點。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)微系統(tǒng)與微結(jié)構(gòu)制造教育部重點實驗室賀強教授團(tuán)隊，在國際上較早地運用可控化學(xué)組裝的方法制備了單氣泡推進(jìn)的陰陽型膠囊馬達(dá)和管狀納米馬達(dá)即“納米火箭”。
然而，如何模擬自然界中普遍存在的雙引擎動力模式，人工合成雙引擎驅(qū)動的微納米機器以應(yīng)對未來應(yīng)用中的復(fù)雜環(huán)境仍然是一個巨大挑戰(zhàn)。
該研究團(tuán)隊通過化學(xué)水熱合成法制備了類似啞鈴狀的中空二氧化錳膠體粒子，可以催化分解過氧化氫燃料并在粒子腰部產(chǎn)生一對氧氣泡，從而在低雷諾數(shù)下進(jìn)行自驅(qū)動運動。
因為這一運動方式類似于單槳雙葉的單人皮艇，因此被形象地稱為“膠體皮艇”。
該項研究建立了基于氣泡生長動力學(xué)和微粒子運動方程的物理模型，闡明了其運動機理。
研究成果對探索雙引擎微納米機器的設(shè)計方法以及開展適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用研究具有重要意義。
研究成果以“雙氣泡驅(qū)動的皮艇”為題發(fā)表在國際著名期刊《美國化學(xué)會志》上，并被選為當(dāng)期雜志的封面。
