电动显微镜火柴在水中移动带有方向感

在此之前，大多数寻求影响微观元件运动方向的研究必须使用外部影响，如磁场或光的应用。华威大学的团队现在已经找到了一种方法，只需在特定的位置添加一种化学物质，然后观察微观火柴粒子向它移动，这种现象称为趋化性。

该研究发表在期刊MaterialsHorizo​​ns(RSC)的一篇题为“催化二氧化硅-氧化锰的趋化性”火柴“颗粒”的论文中发现，通过在一组微观棒的头部添加少量催化剂，他们可以使杆被推向适当的“化学燃料”位置，然后加入混合物中。

为了这个实验的目的，研究人员在火柴材料上放置了二氧化硅-氧化锰“头”，并在一个特定的地方引入了过氧化氢作为化学燃料。

他们将“火柴棍”放在普通聚合物微球的混合物中。

当加入过氧化氢时，微球继续在对流方向或布朗运动下移动，但是火柴明显快速地推向可以找到过氧化氢的化学梯度。

反应是如此强烈，以至于超过一半的火柴粒子在90秒的过氧化氢行程中没有反转它们的方向-即使它们正在争夺显着的对流和布朗旋转。

华威大学研究化学工程师StefanBon博士领导该研究说：

“我们选择高纵横比的棒状颗粒，因为它们是趋化性游泳运动员的有利几何形状，例如在自然界中看到的某些运动生物的形状”

“我们将驱动自动推进器的'引擎'放在杆上的火柴头上，因为在杆的”头部“安装发动机有助于我们沿着行进方向对准杆，也会显示垂直于杆的不对称性。自推进的方向，同时保持平行于运动平面的旋转对称。

“我们的方法非常通用，应该允许未来制造复杂性更高的微元件。

“引导这些胶体结构运动的能力可以形成超胶体科学的进步，小物体的自组装的平台。

“它甚至可以为自然界中自行推进的微观形状如何选择杆形状提供一些见解。”

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