Совместная работа исследователей из США и Германии обнаружили, что скорость синтетических наномоторов зависит от локальной концентрации серебра. Открытие позволяет предположить, что наномоторы могут использоваться для детектирования следовых количеств серебра и других потенциально опасных металлов в воде.

На рисунке изображены трехсекундные траектории
движения пяти случайно выбранных наномоторов
в растворах нитратов 11 различных металлов

Наномоторы представляют собой наноразмерные машины, которые могут преобразовывать химическую энергию в механическую. Долгое время были известны лишь белковые наномоторы биологического происхождения, однако в последнее десятилетие исследователям удалось получить искусственные наномоторы, способные проявлять похожую активность.

Наиболее изученными представителями синтетических наномоторов являются нанопровода, концы которых сделаны из различных металлов, например, золота и платины. Если топливом для наномотора является перекись водорода, на платиновом конце происходит окисление перекиси, на золотом – восстановление, в результате окислительно-восстановительных процессов нанопровод движется поступательно.

Джохеф Вонг (Joseph Wang) из Университета Калифорнии в Сан Диего, изучая движение золото-платиновых нанопроводов в ячейке электролиза, первыми обнаружили, что серебро может влиять на механизм поступательного движения нанопроводов. Исследователи наблюдали ускорение движения наномоторов, в районе электродов, где концентрация ионов серебра была увеличена.

Заинтересованные этим наблюдением, исследователи использовали оптическую микроскопию для изучения движения нанопроводов в присутствии 11 различных ионов металлов. Ионы десяти металлов замедляли скорость движения нанопроводов, а ионы серебра увеличивали с 10 м/с до 50 м/с. Более того, увеличение скорости пропорционально концентрации ионов серебра.

Ванг полагает, что наиболее возможное объяснение влияния серебра заключается в том, что в присутствии пероксида водорода ионы серебра восстанавливаются, восстановленное серебро осаждается на нанопроводах и увеличивает их каталитическую активность.