Ученые-физики из Китая и Великобритании разработали теоретическую модель насоса нанометровых размеров, перекачивающего молекулы воды.

Как показывают расчеты Хайпин Фанга (Haiping Fang) и его коллег из Китайской Академии Наук (Chinese Academy of Sciences), теоретически такая наномашина возможна.

В качестве основной движущей силы в насосе выступают электрические заряды, а роль канала выполняет углеродная однослойная нанотрубка. Длина нанотрубки – 23 ангстрема, диаметр – 8.1. Оба ее конца закреплены на графитовых листах, размещенных в водном растворе.

По вертикали нанотрубки асимметрично размещены три заряда – два по 0,5e и один 1e, которые форсируют дипольный момент молекул воды в канале нанотрубки таким образом, что с помощью внешнего поля воду можно перемещать вдоль канала нанотрубки, обеспечивая, таким образом, нагнетание молекул воды через нее.

Рис. 1. Водный насос на основе нанотрубки (модель, заряды показаны голубым)

Как говорит Фанг, конструкция нанонасоса был «подсмотрен» у природы, он использует почти такие же принципы работы, как и нанопоры в клеточной мембране.

Хотя пока такое устройство создать трудно, но ученые уверены, что в ближайшем будущем у них появится возможность сконструировать ряд подобных нанонасосов.

Более того, Фанг и его коллеги ожидают, что нанонасос найдет применение в системах доставки лекарств, очистки воды или в лабораториях-на-чипе для быстрого анализа биомолекул.

Свидиненко Юрий