Изобретение: Микрооръдия стрелят с наноснаряди

Учени от Испания, Мексико и Съединените щати са създали масив от микрооръдия, които могат да стрелят с наноснаряди с 1 микрометър в диаметър, което е стотици пъти по-малко от дебелината на човешки косъм.

В края на 2015 г. престижния научно списание ACSNano публикува информация за това много любопитно изобретение.

Самите микрооръдия са направени от графен и злато и са поставени в полимерна матрица носител. При желание могат да бъдат освободени и преместени, например, в суспензия като се разтвори полимерната матрица. Вместо барут, те използват перфлуорвъглероди (perfluorocarbons, PFC, въглеводороди, в които всички водородни атоми са заместени с флуорни атоми), които под въздействието на ултразвук преминават към парообразно състояние. А после, както при обикновените оръдия, получената пара избутва сферична "гюлле", което в случая е от силициев диоксид. 

^{(А) Схема на създаването на микрооръдието. (B) Принцип на действие на микрооръдието при въздействие с ултразвук: PFC се превръща в пара и изтласква наноснарядите. (С) микрооръдието преди и след изстрела. Машабна мярка = 20 микрона}

За да се проследи траекторията на наноснарядите, а също така за да се покаже разпространението на изхвърлените газове, "гюллета" и "барутен заряд", PFC са оцветени с флуоресцентна боя. След изстрела над повърхността на подложката се стеле пара от флуоресцентни PFC, а "снарядът лети с доста добра скорост - до 40 м/сек.

^{Микрография на стрелбата на наноснарядите от микрооръдията (A) Поглед отгоре. (B) Страничен изглед. Машабна мярка = 20 микрона}

По принцип, това оръжие може да се зареди не само с един снаряд, някои от тях - и с много наногюллета.

^{Изображения, заснети със сканиращ електронен микроскоп: (A) зареждане с различни количества наноснаряди, (B) матрицата с микрооръдията преди (вляво) и след (вдясно) "изстрела" с помощта на ултразвук. Машабна  мярка = 1 микрона}

Този продукт не е просто забавна играчка. Той би могъл да се използва като оригиналната система за доставка на лекарства в борбата срещу рака, например. Днес е един от основните проблеми, свързани с лечението на рака е да се унищожи на засегнатата тъкан, без да се засяга здравата. Според авторите действието на микрооръдията би могло да бъде още по-ефективно, ако се снабдят с магнитен накрайник за прицелване.

Източник: Acoustic Microcannons: Toward Advanced Microballistics, публикувана в ACSNano (DOI: 10.1021/acsnano.5b07080).

Още по темата

06/01/2016

Физика

От графен е създаден атомен филтър за ядрени отпадъци (видео)

28/12/2015

Животът

Големите открития в областта на биологията през 2015 година

07/12/2015

Медицина

Учени разработват нано-терминатори от течен метал, които атакуват ракови клетки

16/11/2015

Физика

Учени разработват "нанопори", които могат лесно и евтино да обезсоляват морска вода