Стеклянный нанонасос

Хотя стекло не обладает электропроводностью, ученые обнаружили несколько лет назад, что на наноуровне оно все-таки способно пропускать электроны. Этим свойством они воспользовались, чтобы разрешить известную проблему наноустройств: необходимость встраивать в них провода, по которым бы шел ток.
Работой руководили исследователи Сан Жин Ли (Sanghyun Lee) из Пхоханского университета науки и технологии (Pohang University of Science and Technology), Алан Хант (Alan Hunt) и Рэн Ан (Ran An) из университета Мичигана. Они образовали в стеклянной подложке наноразмерные каналы с помощью лазера, оставляя на краях каждого канала перемычку, которая в присутствии магнитного поля может превращаться из изолятора в проводник. Это явление называется диэлектрическим пробоем и обычно приводит к перегреву и повреждению структуры, однако на наноуровне этого не происходит.
Если канал заполнить электропроводной жидкостью, он превращается в крошечный электропровод, а стеклянные перемычки на концах служат контактами. Чтобы дать представление об их толщине, Алан Хант сказал так: «Если бы Алиса поела гриба в стране чудес и уменьшилась до размеров комара, то толщина стеклянной перемычки была бы равна толщине одной нити в ее платье».
Ученые продемонстрировали стеклянные нанопровода в работе, создав с их помощью микроскопический насос, который состоит из трех электродов толщиной 0,6 мкм. Электроды смыкаются своими стеклянными стенками друг с другом. При подаче напряжения в 10 В стенки становятся электропроводными, при этом нагрев, возникающий в результате пробоя, быстро рассеивается и не вызывает повреждений.
При этом возникает электроосмос — движение жидкости через капилляры или пористые диафрагмы при наложении внешнего электрического поля. Сам насос представляет собой кольцо из трех электродов, и его диаметр не превышает 4 мкм. Он может прокачивать жидкость со скоростью один фемтолитр (1 фл = 10–15 л) в секунду. Такой насос может применяться для транспортировки лекарств в клетку, для забора образцов жидкостей из клеток, а также встраиваться в различные наноустройства.

---

Источник: steklosouz.ru