|
США: у пыли уже хватает ума помочь человеку
|
|
|
|
"Умные" микроскопические частички сфабриковала группа исследователей под руководством профессора химии и биохимии Майкла Сэйлора (Michael Sailor) из университета Калифорнии в Сан-Диего (University of California, San Diego – UCSD).
|
|
|
|
"Эти пылинки – ключ к разработке роботов размером с песчинку. В будущем можно будет создать миниатюрные устройства, передвигающиеся в крошечных средах, вроде вен или артерий, к определённым целям, обнаруживать там химические или биологические составы и передавать информацию о них во внешний мир, – заявил Сэйлор, отчего-то не стремящийся называть свою работу нанотехнологиями. – Такие устройства могли бы использоваться, чтобы контролировать чистоту питьевой или морской воды, обнаруживать опасных химических или биологических агентов в воздухе и даже находить и уничтожать повреждённые клетки в организме человека".
|
|
|
|
Создание "умной" пыли – это комбинация электрохимического процесса механической обработки и химических модификаций. Вначале берётся кремниевый чип, из которого гравировкой химикатами получается пористая фотонная структура. Затем эта структура модифицируется, чтобы получилось цветное двустороннее зеркало – красное с одной, зелёное с другой. Наподобие светофора.
|
|
|
|
Стороны пористой зеркальной поверхности учёные наделили практически противоположными свойствами. Одна – гидрофоб, то есть, водоотталкивающая, но "любящая" маслянистые вещества, другая – гидрофил, привлекательная для воды. Вот такой получился кремниевый чип.
|
|
|
|
После того, как зеркальный чип разрушается ультразвуком, от него остаются микроскопические частички диаметром с человеческий волос. И каждая часть теперь – крошечный датчик. Семейство самоорганизующихся сенсоров.
|
|
|
|
Схема получения пыли из кремниевого чипа такова.
|
|
|
|
При появлении воды пылинки начинают себя вести подобно избушке на курьих ножках, "гидрофилической" красной стороной поворачиваясь в воде, а зелёной "гидрофобической" к воздуху. Когда же в "игру" вступает маслянистое (нерастворимое в воде) вещество, частички окружают каплю, прижимаясь к ней "гидрофобической" стороной.
|
|
|
|
Ну а поскольку стороны разноцветные, по окраске можно определить, что творится в этой "пыльной" среде. По словам Сэйлора, частицы могут быть запрограммированы на миллионы всевозможных реакций, что даёт возможность обнаружить присутствие тысяч химикалий одновременно.
|
|
|
|
Длины волн света или цвета, отражённого от поверхностей пылинок после того, как поры отреагируют на химического или биологического агента, – это своего рода штрих-код.
|
|
|
|
В то время, как каждая частичка слишком мала, чтобы по её цвету определить изменения, коллектив из сотен или тысяч пылинок уже достаточно заметен для лазера с 20 метров.
|
|
|
|
В UCSD поставили себе цель разглядеть изменения с расстояния в километр.
|
|
|
|
Над сообразительными пылинками профессор Сэйлор с коллегами работают уже второй год – в 2002-м они представили частички с односторонней зеркальной поверхностью.
|
|
|
|
Тем более, что учёные не испытывают недостатка в финансировании: им покровительствуют Национальный научный фонд США (National Science Foundation) и озабоченные борьбой с терроризмом военные в лице управления научных исследований ВВС (Air Force Office of Scientific Research) и агентства Пентагона по передовым оборонным разработкам DARPA.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аккумулятор Новостей, 14:01 28.08.2003
|
|
Источник: Membrana
|
