纳米发动机是个好东西:跑赛车/秒杀癌细胞全靠

36氪 2017/5/5 15:33:22

(原标题:纳米发动机是个好东西:跑赛车、秒杀癌细胞全靠它)

编者按:上周六,全球顶级科学家齐聚一堂,用纳米在电脑上玩起了赛车游戏。“闲的蛋疼”、“不懂你们科学界”、“可能是群假科学家”……先别忙着吐槽,看着大牛们脸上严肃的表情,小编掐指一算,发现事情并不简单:纳米赛车跑得快,全靠纳米发动机呀!纳米发动机是个什么东西?想象一下:癌症病人马上要死了,体内一堆邪恶的癌细胞,这时候“纳米侠”出现了,癌细胞被逐个秒杀!病人痊愈不是梦,在未来,由纳米发动机驱动的纳米机器人可以逐个击破癌细胞,造福人类。

科研人员为了比赛也是拼了

纳米汽车大奖赛:为了纳米界的荣誉而战

这绝对是史上规模最“小”的赛车比赛——赛道比人的头发还细。首届纳米汽车大奖赛(Nanocar Grand Prix)近日拉开帷幕,参赛的汽车全部由单个分子研制而成。本次比赛于法国图卢兹(Toulouse) 举行,由材料与结构研究发展中心(Center for the Development of Materials and Structural Studies,简称CEMES)组织并主持。

纳米赛车模型

2013年,该中心开始构思这样一个比赛,希望凭借汽车比赛这种通俗有趣的媒介向人们展示移动纳米科技的测试平台,同时推广纳米技术,并且借此解决纳米制造领域的一些迫切难题。

4月29日,世界首届纳米赛车比赛决赛圆满结束。参赛的汽车有六辆,分别来自不同国家的团队。比赛在一个透明的黄金表面进行,各团队用扫描隧道显微镜对纳米赛车进行间歇性电击,从而提供动力。有的纳米赛车造型与普通赛车相似,而有些赛车的设计灵感则来自毛毛虫和风车的运动形态。

选手积分榜

比路程不比速度:看谁最能跑

由美国和奥地利共同研制的Dipolar Racer赛车一开始就领先其他选手,平均速度达到35纳米每小时,9小时内里程达450纳米,成为当之无愧的冠军。瑞士巴塞尔大学代表队的Nano Dragster则获得了银牌,里程达133纳米。美国俄亥俄大学和德国德累斯顿工科大学研制的赛车则分获第三、第四名,分别跑出了43纳米和11纳米的好成绩。

纳米发动机:“秒杀”癌细胞

纳米赛车跑得快,全靠纳米发动机的驱动。除了驱动纳米赛车,纳米发动机还可以驱动机器人进行人体探索、精准药物治疗以及逐个杀死癌细胞。目前,科学家的短期目标主要是建造强力电子电路,极其小心地控制信息流动。

美国德克萨斯州科克雷尔工程学院研发的纳米发动机

美国德克萨斯州科克雷尔工程学院(the Cockrell School of Engineering at the University of Texas)成功研制出目前世界上最小、最快、运行最持久的纳米发动机。这种纳米发动机小到什么程度?举个具体的例子:它可以进入单个细胞体内。在未来,这种纳米发动机可以用于医学领域——安装在纳米机器人体内,驱动它们在病人体内穿梭,把药物放置在单个的活细胞体内。

以后要是得了癌症,我们可不用发愁了。医生可以在我们体内注射无数个纳米机器人,它们会负责逐个消灭癌细胞,还能够识别哪些是好的细胞,不“滥杀无辜”。

纳米发动机可驱动纳米机器人精准消灭癌细胞

华人女科学家范冬蕾早在2014年,就带领团队创造出了满足这种需求的纳米发动机。该款发动机构造简单,只由三部分构成,由一种直流、交流电场驱动的技术组合在一起。该发动机体积仅有1立方纳米,可以进入细胞体内,且寿命比以前的发动机更长,可持续运转15个小时。它还可以把电能转化为机械能,转速可达1.8万RPM,相当于喷射飞机引擎的转速。

这么小的东西,很难控制吗?恰恰相反,研究员对它的控制简直易如反掌:开机关机简直不在话下,顺时针、逆时针旋转都溜得不行,它甚至可以和其他发动机同步运转,提高输出功率。

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