Investigadores del Instituto de Ciencias Industriales de la Universidad de Tokio UTokyo-IIS han diseñado novedosos nanomotores lineales que se pueden mover en direcciones controladas mediante la luz. Este trabajo abre el camino a nuevos microfluidos, incluido el laboratorio en unsistemas de virutas con bombas y válvulas accionadas ópticamente.
El mundo de las máquinas a nanoescala se ve muy diferente al que contiene los artilugios a los que nos hemos acostumbrado. Por ejemplo, impulsar y controlar con precisión un motor más pequeño que una sola bacteria puede ser mucho más difícil que, digamos, conducir un automóvil.
Ahora, un equipo de científicos dirigido por UTokyo-IIS ha introducido un sistema de motores lineales hechos de nanobarras de oro que pueden moverse en una dirección controlada cuando se exponen a la luz láser. Como un velero que puede moverse en cualquier dirección deseada ajustando elrigging, estos nanomotores no están obligados a seguir la dirección de la luz, sino que se mueven en función de su orientación incluso cuando se exponen a un rayo láser que viaja desde otro ángulo.
El movimiento es impulsado por la fuerza óptica lateral creada a partir de la dispersión lateral de la luz de las partículas. Como resultado, se elimina la necesidad de enfocar o dar forma al rayo láser con lentes, que alguna vez fue una tarea difícil. Además, los tamaños de los motores no están limitados por la longitud de onda de la luz, a diferencia de los dispositivos anteriores.
"En lugar de limitarse a moverse en la dirección de la luz láser o el gradiente de campo, la dirección está determinada por la orientación de las nanopartículas en sí", dice el primer autor Yoshito Tanaka. La clave de esta tecnología es la resonancia de plasmón de superficie localizada- oscilaciones colectivas de electrones libres - dentro de arreglos periódicos de nanobarras. Éstos pueden producir luz dispersa en una dirección particular. "El diseño cuidadoso de la separación entre nanobarras conduce a interferencia constructiva en una dirección e interferencia destructiva en la otra. Esto nos permitepara producir dispersión direccional para impulsar el nanomotor ", dice el autor principal Tsutomu Shimura.
Los investigadores prevén el uso de esta tecnología para crear una nueva plataforma para maquinaria de tamaño nanométrico con partes móviles que siguen rutas predeterminadas mientras son empujadas por una luz desenfocada. Esto reducirá en gran medida el costo y la complejidad de estos dispositivos al tiempo que mejorará la precisión y confiabilidad.
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Materiales proporcionado por Instituto de Ciencias Industriales, Universidad de Tokio . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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