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高永祥研究员团队研发出由超低浓度双氧水驱动的超高速及高效微纳马达

发布时间:2020-11-12 | 浏览次数:

近日,2020欧洲杯在线网投高永祥团队在英国皇家化学学会《Chemical communications》(影响因子:5.996,中科院一区)发表了题为 “Highly efficient chemically-driven micromotors with controlled snowman-like morphology”的研究论文。高等研究院为该论文的完成与通讯单位,高永祥研究员为唯一通讯编辑,博士后Zameer Hussain Shah为第一编辑。


化学“油料”驱动的合成微纳马达是最接近于生物分子马达的仿生装置。它们作为能够在微小尺度完成各种复杂任务的微纳机器,在医学、环境、能源等领域具有重大的科学技术研究价值。生物马达通常在1毫摩尔的油料中以几十身长每秒的速度运动,其能量转化效率在10-1左右。然而,合成微纳马达则通常需要1摩尔水平的油料浓度,以几个身长每秒的速度运动,其能量转化效率只有10-7或更低,这严重制约了微纳马达的许多潜在应用。


最近,该团队设计并合成了以具有分级纳米结构的、优越催化性能的银粒子为引擎的微纳马达。通过形貌优化,该微纳马达的速度可达90微米(40身长)每秒,产生的力可达pN级,输出的功率达0.1fW级,接近于生物马达。该团队将化学驱动马达的效率至少提高了2个量级。


该研究工作得到国家自然科学基金(11774237)和广东省教育厅特色创新(2019KTSCX148)等项目的资助。


文章链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/CC/D0CC06812H?page=search



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