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圖為發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上的研究成果“雙氣泡驅(qū)動(dòng)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?？蒲袌F(tuán)隊(duì)研制成功世界首例雙引擎人造微納米機(jī)器，有望在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境檢測(cè)及微納米組裝和制造等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

化學(xué)驅(qū)動(dòng)微納米機(jī)器是能夠?qū)⒅車h(huán)境中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為自身機(jī)械運(yùn)動(dòng)的微納米系統(tǒng)，是當(dāng)前涉及材料、機(jī)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(diǎn)。

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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室賀強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際上較早地運(yùn)用可控化學(xué)組裝的方法制備了單氣泡推進(jìn)的陰陽(yáng)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(dòng)力模式，人工合成雙引擎驅(qū)動(dòng)的微納米機(jī)器以應(yīng)對(duì)未來(lái)應(yīng)用中的復(fù)雜環(huán)境仍然是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。

該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)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(guò)氧化氫燃料并在粒子腰部產(chǎn)生一對(duì)氧氣泡，從而在低雷諾數(shù)下進(jìn)行自驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。

因?yàn)檫@一運(yùn)動(dòng)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(xiàng)研究建立了基于氣泡生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)和微粒子運(yùn)動(dòng)方程的物理模型，闡明了其運(yùn)動(dòng)機(jī)理。

研究成果對(duì)探索雙引擎微納米機(jī)器的設(shè)計(jì)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(dòng)的皮艇”為題發(fā)表在國(guó)際著名期刊《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》上，并被選為當(dāng)期雜志的封面。