Исследователи из ярославского филиала Физико-технологического института имени К.А. Валиева РАН и столичного Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН предложили использовать самовозгорание смеси водорода и кислорода в нанопузырьках в работе нанопривода – двигателя, с помощью которого можно управлять микроскопическими устройствами. В качестве последних могут выступать, например, лаборатории на чипе или имплантируемые контейнеры, периодически высвобождающие лекарство в организм человека.

Нанопривод представляет собой маленькую, немногим больше толщины волоса, рабочую камеру: на кремниевую пластинку нанесены электроды, боковые стенки камеры сделаны из фоточувствительного полимера, а верхняя стенка выполнена в виде эластичной мембраны. Камера заполнена электролитом. На электроды подают переменное напряжение высокой частоты, вследствие чего вода расщепляется на кислород и водород и образуются нанопузырьки, содержащие, по сути, водородное топливо. Пузырьки поднимают мембрану, которая способна толкать жидкость по микроканалам или выполнять другую механическую работу. Затем мембрана возвращается в исходное положение. Полный цикл подъема мембраны и возвращения в исходное состояние занимает всего 100 миллисекунд, а значит, микромашины удастся контролировать.

Алюминиевые электроды авторы решили покрыть слоем рутения – хорошо проводящего ток, но достаточно прочного, чтобы выдержать нагрузку от взрывов. В результате устройство работало в течение как минимум пяти часов без снижения силы тока и признаков разрушения электродов.

Источник: пресс-служба Российского научного фонда, фото: yandex.ru