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據(jù)報(bào)道， 哈爾濱工業(yè)大學(xué)基礎(chǔ)與交叉科學(xué)研究院微納米技術(shù)研究中心賀強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)在光驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)領(lǐng)域取得新進(jìn)展，研究成果以“光驅(qū)動(dòng)炭基瓶狀納米馬達(dá)的非連續(xù)超擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)”為題發(fā)表于國(guó)際著名期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（影響因子12.0）。

納米馬達(dá)是指能夠?qū)⒅車h(huán)境中的化學(xué)能或其他形式的能量轉(zhuǎn)化為自身機(jī)械運(yùn)動(dòng)的納米系統(tǒng)，亦稱納米機(jī)器。因納米馬達(dá)具有尺寸小、自主運(yùn)動(dòng)及藥物裝載能力強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)，有望進(jìn)入人體在血液中自由穿行，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域特別是藥物靶向運(yùn)輸、血栓快速清除、腫瘤精確治療等方面具有巨大的應(yīng)用前景。經(jīng)過(guò)近十余年的探索，科學(xué)家們提出一系列通過(guò)化學(xué)燃料實(shí)現(xiàn)自驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的人造納米馬達(dá)。然而，如何克服化學(xué)燃料對(duì)生命體的毒副作用是納米馬達(dá)應(yīng)用中面臨的巨大挑戰(zhàn)。針對(duì)這一難題，賀強(qiáng)教授研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用水熱碳化的方法制備了花瓶狀的炭基納米馬達(dá)。該納米馬達(dá)具有花瓶結(jié)構(gòu)、均一的尺寸，而且在近紅外區(qū)域有強(qiáng)的吸收。研究發(fā)現(xiàn)，在近紅外光的照射下瓶狀納米馬達(dá)依靠自身炭質(zhì)外殼的光熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量，迅速提升馬達(dá)內(nèi)部水溫，導(dǎo)致腔內(nèi)受熱水體從瓶口處快速噴射而出，推動(dòng)納米馬達(dá)向前運(yùn)動(dòng)，類似于飛機(jī)引擎的熱噴氣效應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)與前期該團(tuán)隊(duì)基于自熱泳機(jī)理的近紅外光驅(qū)動(dòng)陰陽(yáng)納米馬達(dá)不同，揭示馬達(dá)的自驅(qū)動(dòng)機(jī)理與其自身的結(jié)構(gòu)密切關(guān)聯(lián)。此外，通過(guò)調(diào)節(jié)近紅外光的輸出功率可實(shí)現(xiàn)瓶狀納米馬達(dá)運(yùn)動(dòng)的開(kāi)關(guān)及運(yùn)動(dòng)速率的人為調(diào)控。該近紅外光驅(qū)動(dòng)瓶狀納米馬達(dá)無(wú)需任何化學(xué)燃料，避免了化學(xué)燃料的毒副作用，為新一代人造納米馬達(dá)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造提供了新思路