Micromotors Swim Toward and Away From The Light
Karena motor molekuler pertama disintesis di
akhir 1990-an, katalog telah diperluas untuk mencakup micromotors diri
mendorong yang gulung, berjalan, atau berenang. Membangun perangkat tersebut
cukup menantang, tapi mengendalikan arah gerak mereka juga telah terbukti
sulit. Sekarang kimia Baohu Dai dan rekan-rekannya di University of Hong Kong
telah menciptakan motor kecil berbentuk pohon yang memanfaatkan gerak biaya
dalam dan di luar perangkat untuk berenang menuju atau menjauh dari sumber
cahaya. Setiap perangkat adalah sekitar 10 m panjang dan terdiri dari kawat
nano titanium dioksida (kuning dalam ilustrasi) tumbuh dari satu ujung kawat
silikon (pink). Biasanya yang microswimmers menyerah pada gerak Brown (lihat
artikel oleh Dekan Astumian dan Peter Hanggi). Tapi keacakan diatasi ketika pohon-pohon miniatur direndam dalam
larutan hidrogen peroksida dan diterangi dengan cahaya UV 365 nm. Kombinasi
yang memacu reaksi redoks di mana akhir batang berfungsi sebagai katoda dan
mengkonsumsi elektron dan proton yang disediakan oleh disosiasi H2O2 pada
bercabang (anoda) akhir. Sedangkan elektron perjalanan melalui kawat silikon,
proton bermigrasi dalam larutan sekitarnya, menyeret cairan dalam satu arah sehingga
motor didorong dalam arah yang berlawanan. Dai dan rekan menunjukkan bahwa
mereka bisa mengubah arah perenang 'gerak baik dengan menyesuaikan muatan
permukaan kawat silikon terlebih dahulu atau dengan menerangi satu sisi pohon
TiO2 untuk menghasilkan torsi. Motor dapat menemukan digunakan sebagai pompa
berukuran mikro. Sebuah percobaan potensial di masa depan akan memantau
perilaku kolektif dari banyak perangkat. Mandi segerombolan microswimmers dalam
cahaya akan menyebabkan gradien ion mereka tumpang tindih dan menghasilkan
interaksi kompleks antara individu yang mungkin menyerupai komunikasi kimia
berbahan bakar dan gerak jamur lendir. (B. Dai et al, Nat Nanotechnol, di
tekan, doi: 10.1038 / nnano.2016.187)
0 komentar:
Posting Komentar