Физики из Великобритании и Ирана создали флотилию самодвижущихся полистирольных шариков диаметром с человеческий волос.

Новые исследования английских и иранских учёных приближают создание автономных наноустройств, способных маневрировать в узких каналах, таких как кровеносные сосуды. Авторы работы покрыли шарики с одной стороны тонким слоем платины и поместили в водный раствор перекиси водорода. Платина катализирует разложение гидропероксида до воды и газообразного кислорода, поэтому со стороны, покрытой катализатором, возникает сила, приводящая шарики в движение.

Столь малые объекты в природе перемещаются по механизму Броуновского движения – случайным образом. Для учёта этого обстоятельства было проведено сравнение траекторий шариков с покрытием и без (см. рисунок).

Траектории движения покрытых платиной (вверху) и непокрытых (внизу) полистирольных шариков с возрастанием концентрации перекиси водорода (слева направо) различаются всё сильнее.

Было обнаружено, что покрытые платиной шарики в течение коротких промежутков времени перемещаются на большие расстояния, нежели непокрытые. Хотя при более длительном наблюдении траектории и «усреднялись» за счёт случайной переориентации шариков, различие траекторий хорошо заметно. Чем большая концентрация перекиси водорода создавалась в среде, тем на большие расстояния перемещались шарики и тем заметнее отличие движения покрытых платиной шариков от непокрытых.

Учёным ещё предстоит разработать способ поддержания направления движения шариков. Однако, катализ химических реакций, вероятно, окажется эффективным методом передвижения микроскопических объектов в жидких средах.

Василий Артюхов