Fantastisk rejse til nanoverset et skridt nærmere

Robotter så små, at de kan komme ind i blodbanen og udføre operationer, er et skridt nærmere, har et forskerhold fra Monash University opdaget.

Ledet af Dr Zhe Liu, Monash Engineering-teamet har fokuseret på grafenoxid – som er et enkelt atom tykt – som et effektivt formhukommelsesmateriale.

Grafen har fanget verdens videnskabelige og industrielle interesse for dets mirakelegenskaber, med potentielle anvendelser på tværs af energi, medicin, og endda biomedicinske nano-robotter.

Indtil nu er formhukommelseseffekter kun blevet observeret i materialer større end ca. 10nm. Grafenoxid er cirka 1 nm tykt.

I modsætning til andre formhukommelsesmaterialer, Monash-holdet opdagede, at udsættelse af visse former for grafenoxid for et elektrisk felt forårsagede formændringer næsten øjeblikkeligt og beholdt den nye form, indtil den blev strakt tilbage til sin oprindelige form.

Ph.d.-kandidat og førsteforfatter Zhenyue Chang, sagde, at formhukommelseseffekten opstår fra en "atomomskifter", der muliggør en superhurtig reaktion.

"Bortset fra at kunne transformere ved høje hastigheder, grafenoxid har mange andre fordele i forhold til eksisterende formhukommelsesmaterialer. Den er utrolig let, har et højt densitet i forhold til deformation, er meget stabil, og er i stand til at udføre en relativ størrelsesændring på 15 pct. sammenlignet med formhukommelseslegeringer, som kun ændres med fire pct.

"Som science fiction-filmen, Fantastisk rejse, vores forskning bringer et skridt tættere på intelligente biomedicinske nano-robotter, der kan leveres til en levende celle til fremtidig cellulær kirurgi, " sagde Dr Liu.

Dr Lius team, fra Monash Center for Atomically Thin Materials (MCATM) og Mechanical and Aerospace Engineering-afdelingen ved Monash University, gjort deres opdagelse gennem computersimuleringer.

"Vi er spændte nu på at bruge vores forskning til at skabe den forbindelse, vi har forudsagt. Det ville være fantastisk, " sagde Dr Liu.

Forskningen blev offentliggjort i Naturkommunikation .