Influences micro-environnementales sur les micromoteurs artificiels – Technoguide

En récoltant l’énergie de leur environnement environnant, des particules appelées «micromoteurs artificiels» peuvent se propulser dans des directions spécifiques lorsqu’elles sont placées dans des solutions aqueuses. Dans la recherche actuelle, un choix populaire de micromoteur est la «particule Janus» sphérique – comportant deux côtés distincts avec des propriétés physiques différentes. Jusqu’à présent, cependant, peu d’études ont exploré comment ces particules interagissent avec d’autres objets dans leurs micro-environnements environnants. Dans une expérience détaillée dans EPJ E, des chercheurs en Allemagne et aux Pays-Bas, dirigés par Larysa Baraban à Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, montrent pour la première fois comment les vitesses des particules Janus sont liées aux propriétés physiques des barrières proches.

Les découvertes de l’équipe pourraient aider les chercheurs à concevoir des micromoteurs capables de traverser des environnements biologiques très complexes. Ces particules s’avéreraient inestimables pour les techniques médicales de pointe, notamment l’administration de médicaments et la nano-chirurgie. Dans leur étude, Baraban et ses collègues ont préparé deux types de sphères Janus: la première avec une surface chargée négativement, la seconde avec un revêtement chargé positivement. Lorsqu’ils sont placés dans de l’eau désionisée, les deux types génèrent un gradient de concentration ionique et se propulsent dans des directions opposées. À proximité, les chercheurs ont également placé un substrat de verre portant une variété de densités de charge. Lorsque le substrat et le revêtement de particules avaient des charges identiques, les particules négatives se sont propulsées loin de la surface à des vitesses variables.

Pour les substrats chargés positivement et les revêtements de particules, l’équipe de Baraban a constaté que ces vitesses montraient une corrélation positive avec la densité de charge du substrat. Selon les chercheurs, ce comportement est survenu depuis que les réactions chimiques sur les revêtements chargés positivement ont créé leurs propres gradients de concentration ionique dans le fluide environnant. Cela a généré des flux «osmotiques» le long du substrat chargé, provoquant une accélération de la particule Janus. Cette découverte est une étape cruciale dans notre compréhension de la façon dont les particules autopropulsées sont influencées par le microenvironnement environnant. Grâce à des recherches plus poussées, cela pourrait bientôt permettre aux chercheurs de concevoir des particules Janus avec des vitesses et des directions spécifiques, les rendant ainsi mieux adaptées à la navigation dans des environnements complexes.

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Source de l’histoire:

Matériel fourni par Springer. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

Référence du journal:

Tao Huang, Bergoi Ibarlucea, Anja Caspari, Alla Synytska, Gianaurelio Cuniberti, Joost de Graaf, Larysa Baraban. Impact de la charge de surface sur le mouvement des micromoteurs Janus activés par la lumière. The European Physical Journal E, 2021; 44 (3) DOI: 10.1140 / epje / s10189-021-00008-x

Citez cette page:

Springer. “Influences micro-environnementales sur les micromoteurs artificiels.” Technoguide. Technoguide, 31 mars 2021. .

Springer. (2021, 31 mars). Influences micro-environnementales sur les micromoteurs artificiels. Technoguide. Consulté le 4 avril 2021 sur www.Technoguide.com/releases/2021/03/210331103554.htm

Springer. “Influences micro-environnementales sur les micromoteurs artificiels.” Technoguide. www.Technoguide.com/releases/2021/03/210331103554.htm (consulté le 4 avril 2021).

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