纳米电机或小工具的 "自我治疗
最近審查:02.07.2025
能够自我修复的计算机、平板电脑或智能手机听起来像是科幻小说,但对于科学家来说,没有什么是不可能的,最新的一项研究开发出了一种纳米马达,它可以在没有外界干预的情况下修复小问题。
创造这种装置的想法是由生物体本身,或者更准确地说,免疫系统提出的。众所周知,免疫系统是脊椎动物独有的系统,它保护组织和器官免受疾病侵害,识别并摧毁病原体(病毒、细菌)和肿瘤细胞。免疫系统能够识别大量不同的病原体,并区分自身细胞的生物分子和外来生物分子。
研究人员由此开发出能够独立移动、发现并修复电子系统中各种故障(例如细小划痕)的纳米马达。专家表示,此类纳米马达可用于电极、柔性或标准太阳能电池板以及其他无需外界干扰即可修复微小缺陷的设备。
加州大学的李仁兴博士指出,几乎所有现代电子设备中使用的电路都是复杂的机械装置,即使是微小的裂缝也可能导致设备故障。如今,损坏的电子设备可以通过焊接来修复,但纳米修复将是一个真正的突破。
电子设备正迅速融入我们的生活,在不久的将来,它们可能会出现在我们生活的方方面面,从服装到植入物和配件。但目前,如何发现并修复电子电路中的故障仍是一个大问题。
研究团队制定了一个项目,并利用金纳米粒子构建了一个纳米马达,该马达由过氧化氢驱动。纳米粒子中的铂能够激活燃料分解成氧气和水,从而加速粒子的移动。为了测试其实际效果,科学家们将一个损坏的电路连接到LED上——纳米马达沿着电路移动,直到到达断路处,然后插入电路,成为连接两端的桥梁。由于纳米马达粒子是由导电材料制成的,电路的电流传输能力得以恢复,LED再次开始发光。
李教授表示,这种纳米马达非常适合用于难以修复的电路,例如恶劣天气条件下使用的太阳能电池板导电层。它们还可以修复柔性传感器和电池的损坏,而这些技术目前正由王教授的实验室同步研发。
专家指出,类似的方法可以用于医疗领域,将药物输送到特定的细胞或器官,李教授和他的团队所在的实验室也正在致力于制造可用于治疗各种疾病的纳米马达。