【鋸齒納米線調節布朗運動】

江南布衣

【鋸齒納米線調節布朗運動】

 

 

 

曲折的納米線

在美國的物理學家們創造一個可以包含儘管他們的布朗運動的微觀粒子的磁阱。

 

陷阱，這是基於磁化，鋸齒形的納米線，可以幫助研究人員進行在一個流體幾何約束到亞毫米尺度的微環境，化學或生物武器的實驗。

 

微流體是一個新興的領域，包括通過微米，寬渠道轉移微微升的液體數量。

 

那些昂貴或難以合成的材料，如新的藥物，在化學，生物學和醫學的許多研究人員的能力進行小批量的測量是非常有用。

 

此外，一些微流體系統，可一併納入，使“實驗室創造一個芯片上的”一次許多化學過程的研究平台。

 

然而，一般微流體和納米技術的一個關鍵要求的能力來操縱對象的路徑，在100納米到10微米的範圍內，隨機的，熱驅動運動 - 所謂的布朗運動 - 發揮了很大作用。

 

已提出了不同的技術，但每個人都有缺點。

 

例如，光鑷可以捕獲與聚焦的激光束創建電場的顆粒，但這個過程中，可引起局部加熱。

 

與此同時，介質鑷子操作通過電極之間施加一個電場，但這些也可以影響當地的環境。

 

磁曲折操縱桿

現在，陳阿龍和他的同事在美國俄亥俄州立大學在哥倫布，美國，紛紛拿出一個粒子陷阱，可能會出現的方式解決這些困難。

 

陷阱包括鐵，鈷，磁性線的研究人員在矽表面上的鋸齒形狀的圖案。

 

研究人員首先申請一個強大的磁場，使導線的磁化點，朝向或遠離每個頂點作為頂點的磁陷阱的產生單極般的領域。

 

然後，他們採用弱磁場，該調整的陷阱的實力，從而改變粒子的行為。

 

顆粒陳和他的小組被封裝在聚合物中的氧化鐵，用0.28或0.6微米的總半徑。

 

這組成借給一個超順磁性粒子的字符，所以，他們可以在陷阱的相對薄弱的領域磁化，而不顯示任何殘餘磁化自己。

 

研究人員使用CCD相機，看到的顆粒留在100海裡內的陷阱。換句話說，陷阱可以調節粒子的布朗運動，而完全寄希望於它下來。

 

優點和缺點

Russek，在國家標準和技術在美國科羅拉多州的物理學家斯蒂芬，調用工作了相當的進步。

 

“除了能夠本地化和陷阱一個粒子在一個特定的站點，陳等人已經證明他們可以控制它的布朗運動，這是一個控制的任何附加生物分子反應動力學的重要一步，“

 

他說但是，他補充說，“物理學是古典的，主要的突破是一個技術，而不是到一個新的物理現象的澄清。布朗運動的控制只是一個[若干]隨機的波動，需要控制允許在體外或體內的生物過程的精確控制。 “

 

拉爾斯埃吉爾 Helseth，在磁陷阱在挪威卑爾根大學的專家也認為，仍有俄亥俄州立大學研究人員的技術的缺點。

 

“他們的微觀結構是固定的，不能隨意移動，周圍捕捉到珠，作為一個可以做與光學過濾器和可移動磁疇壁，”

 

他說這是一個問題，許多應用需要移動的陷阱。

 

他還指出，作者用一個微米大小的結構，禁止在極少量的限制和控制。

 

“雖然部分[實驗]很不錯，我相信其他的解決方案都必須符合生物物理學的要求，例如”

 

他補充道。

 

儘管如此，陳和他的同事現在計劃擴大他們的技術，超越只是單個粒子的控制。

 

“多個顆粒研究如何在像這樣的陷阱互動，將是我們下一個主要目標，”

 

他說這項研究發表在“物理評論快報”。

 

關於作者

喬恩卡特賴特是總部設在英國布里斯托爾的一個自由撰稿人

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/47034