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據(jù)報道， 哈爾濱工業(yè)大學基礎(chǔ)與交叉科學研究院微納米技術(shù)研究中心賀強教授團隊在光驅(qū)動納米馬達領(lǐng)域取得新進展，研究成果以“光驅(qū)動炭基瓶狀納米馬達的非連續(xù)超擴散動力學”為題發(fā)表于國際著名期刊《德國應用化學》（影響因子12.0）。

納米馬達是指能夠?qū)⒅車h(huán)境中的化學能或其他形式的能量轉(zhuǎn)化為自身機械運動的納米系統(tǒng)，亦稱納米機器。因納米馬達具有尺寸小、自主運動及藥物裝載能力強等突出優(yōu)點，有望進入人體在血液中自由穿行，在生物醫(yī)學領(lǐng)域特別是藥物靶向運輸、血栓快速清除、腫瘤精確治療等方面具有巨大的應用前景。經(jīng)過近十余年的探索，科學家們提出一系列通過化學燃料實現(xiàn)自驅(qū)動運動的人造納米馬達。然而，如何克服化學燃料對生命體的毒副作用是納米馬達應用中面臨的巨大挑戰(zhàn)。針對這一難題，賀強教授研究團隊運用水熱碳化的方法制備了花瓶狀的炭基納米馬達。該納米馬達具有花瓶結(jié)構(gòu)、均一的尺寸，而且在近紅外區(qū)域有強的吸收。研究發(fā)現(xiàn)，在近紅外光的照射下瓶狀納米馬達依靠自身炭質(zhì)外殼的光熱效應產(chǎn)生的熱量，迅速提升馬達內(nèi)部水溫，導致腔內(nèi)受熱水體從瓶口處快速噴射而出，推動納米馬達向前運動，類似于飛機引擎的熱噴氣效應。這一發(fā)現(xiàn)與前期該團隊基于自熱泳機理的近紅外光驅(qū)動陰陽納米馬達不同，揭示馬達的自驅(qū)動機理與其自身的結(jié)構(gòu)密切關(guān)聯(lián)。此外，通過調(diào)節(jié)近紅外光的輸出功率可實現(xiàn)瓶狀納米馬達運動的開關(guān)及運動速率的人為調(diào)控。該近紅外光驅(qū)動瓶狀納米馬達無需任何化學燃料，避免了化學燃料的毒副作用，為新一代人造納米馬達的設計和構(gòu)造提供了新思路