科學(xué)家制成迄今最小納米螺旋槳 可治療特殊疾病
日前，由以色列和德國科學(xué)家組成的研究小組宣布，他們成功制造出一個(gè)直徑只有70納米的螺旋槳形推進(jìn)器。據(jù)了解，這種納米螺旋槳的尺寸只有人類血液細(xì)胞的百分之一。未來有望用于藥物的精確投遞和某些特殊疾病的治療。
以色列科學(xué)家制成迄今最小納米螺旋槳
如果您認(rèn)為世界上最精妙細(xì)微的部件是手表中細(xì)小的齒輪和組件的話，您就OUT了。日前，由以色列和德國科學(xué)家組成的研究小組宣布，他們成功制造出一個(gè)直徑只有70納米（一納米即十億分之一米，相當(dāng)于一根頭發(fā)直徑的5萬分之一）的螺旋槳形推進(jìn)器。這種納米螺旋槳的尺寸只有人類血液細(xì)胞的百分之一，能在水和模擬人體組織的凝膠中自由穿行。該技術(shù)未來有望用于藥物的精確投遞和某些特殊疾病的治療。相關(guān)論文發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會·納米》雜志上。
近年來，納米機(jī)器人的研究日漸升溫，而制造納米機(jī)器人的第一步就是要解決它們的動力問題。報(bào)道稱，這個(gè)由以色列理工學(xué)院羅素·貝里納米科技研究所、德國馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所和德國斯圖加特大學(xué)物理化學(xué)研究所的科學(xué)家參與的研究項(xiàng)目，采用了螺旋槳式解決方案。整個(gè)螺旋槳由硅和鎳制成的細(xì)絲組成，直徑70納米，長400納米，在體外通過磁場驅(qū)動。
德國馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所的皮爾·費(fèi)希爾說，如果將這個(gè)納米螺旋槳的直徑與一個(gè)人類血液細(xì)胞相比，前者只有后者的百分之一。這些螺旋槳是如此之小，以至于在進(jìn)入工作環(huán)境后會受到附近分子運(yùn)動（布朗運(yùn)動）的影響。
在制造出這種納米螺旋槳后，該團(tuán)隊(duì)就已確定它們能夠在水中移動，因此是否能夠在活的有機(jī)體中自由移動才是實(shí)驗(yàn)測試的關(guān)鍵所在。為了更加逼真地模擬有機(jī)體，他們采用了一種名為透明質(zhì)酸凝膠的物質(zhì)進(jìn)行測試。透明質(zhì)酸又名玻璃酸、玻尿酸，是一種酸性黏多糖。這種物質(zhì)在人體組織間、關(guān)節(jié)頭的滑液中和眼球內(nèi)的玻璃質(zhì)中廣泛存在，能起到黏合、潤滑和保護(hù)的作用。
由于透明質(zhì)酸凝膠中包含有網(wǎng)眼狀的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)有可能會擋住納米螺旋槳的去路；而這種納米螺旋槳也實(shí)在是太小，很容易受到周圍環(huán)境的影響。實(shí)驗(yàn)開始前，研究人員多少有些擔(dān)心。但結(jié)果完全打消了他們的顧慮：實(shí)驗(yàn)顯示，與納米螺旋槳尺寸大體相當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)網(wǎng)眼非但沒有對螺旋槳的前進(jìn)造成阻礙，還顯著提高了它們的推進(jìn)速度，讓整個(gè)過程非常順利。
費(fèi)希爾說，有望最先使用到這項(xiàng)技術(shù)的可能是藥物的精確投遞。例如，可以讓這種納米螺旋槳攜帶藥物或活性分子移動到一個(gè)精確的位置，再將其釋放；或者用其進(jìn)行小劑量放射治療等。總之，這項(xiàng)技術(shù)為人們提供了無限廣闊的想象空間，還有更多的應(yīng)用待科學(xué)家們?nèi)ラ_發(fā)。
激光鏈接納米粒子 劍橋隱形材料獲突破
日前，英國劍橋大學(xué)的科學(xué)家表示，他們已經(jīng)在隱形材料的關(guān)鍵技術(shù)上獲得重大突破，取得了用光來制造隱形材料的最新成果，這將是制造隱形斗篷的重要一步。
這項(xiàng)隱形材料研究結(jié)果被發(fā)表在《自然》雜志上，詳細(xì)敘述了將納米級工程材料打造成隱形材料的全過程。據(jù)悉，這項(xiàng)研究中的關(guān)鍵技術(shù)是將一組納米金粒子縫成長串，而用到的“針”則是未聚焦的激光。隨后，多串粒子通過一種被稱作為瓜環(huán)的桶狀分子連接在一起，這樣，納米粒子之間的距離得到了控制和固定。隨后，這些粒子長串被層層堆疊，當(dāng)大量的粒子堆疊而起，通過特殊的鑄造方式，光線穿過粒子的路徑可以得到改變。通過這種超穎材料，光線可以被反射到“錯(cuò)誤”的路徑上去。這時(shí)，物體要么消失不見，要么看起來變成了另一種物體，從而達(dá)到隱形的效果。
據(jù)了解，瓜環(huán)就像是分子界的手銬，可以將其他分子鎖在一起。在本項(xiàng)研究中，瓜環(huán)的作用就好比填補(bǔ)瓷磚之間的縫隙一般。因此，所有的納米金粒子都可以以相同的間距被固定，隨后再將它們縫接并堆疊。
劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室教授、該項(xiàng)目研究者瓦列夫（VentsislavValev）坦言：“我們研究的主要內(nèi)容就是要找到一種可以控制納米粒子間距離的方法。將幾個(gè)納米粒子連在一塊沒什么問題，但是要把許多粒子連成大長串就有些困難了。我們使用的這種方法之前根本不可能實(shí)現(xiàn)，具有廣泛的潛在應(yīng)用價(jià)值。”
以色列理工學(xué)院
以色列工程技術(shù)學(xué)院享有“以色列的麻省理工”之美譽(yù)。
學(xué)院創(chuàng)始于1912年的海法市，最初資金來自于20世紀(jì)初德國猶太人基金的捐款。其后由于各種原因，1924年才招收第一批學(xué)生。1925年愛因斯坦來到以色列理工學(xué)院，學(xué)校正式舉行開學(xué)儀式，首屆畢業(yè)生有16位。在接下來的20世紀(jì)30年代，學(xué)校大量吸納了眾多逃離納粹德國和鄰近國家的猶太科學(xué)家。1953年獲得了博士學(xué)位授予權(quán)，并在上世紀(jì)六七十年代的飛速發(fā)展，成為以色列理工領(lǐng)域基礎(chǔ)和應(yīng)用科學(xué)研究的中心。
學(xué)院設(shè)有19個(gè)院系，所涉及的領(lǐng)域包括科學(xué)、工程、建筑、教育、醫(yī)學(xué)、管理、人文和社會科學(xué)領(lǐng)域。現(xiàn)有學(xué)生大約13000名，其中本科生9500多名，研究生2300余人，博士生900多名。女性學(xué)生占三分之一的比例，高于全國平均水平。
學(xué)校現(xiàn)有教職人員575人，臨床教師、助教、講師共496人。訪問學(xué)者和400多名海外研究生為學(xué)校營造了國際氛圍。
學(xué)院下設(shè)40個(gè)科研機(jī)構(gòu)和9個(gè)跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)室。以色列理工還是全世界五所學(xué)生參與衛(wèi)星設(shè)計(jì)、制造和發(fā)射的高等院校之一，以色列的大學(xué)中70%的工程專業(yè)教師來自于以色列理工。
