Учёные научились манипулировать макроскопическим движением на микроуровне
Такой способ передвижения ближе к живым организмам, чем к рукотворным механизмам.
Что было сделано? Исследователи использовали титановые нанолисты, расположенные в водном растворе.
Листы удерживались на месте за счет встречного воздействия электростатического отталкивания и ван-дер-ваальсова притяжения между отрицательно заряженными нанолистами. Когда исследователи ослабили силу отталкивания, добавив в раствор ионы, нанолисты сблизились. Это создало волну, которая распространилась по материалу. Волна также была способна переносить микрочастицы в одном направлении с одинаковой скоростью. Аналогично, например, двигаются человеческие мышцы и реснички бактерий. Именно поэтому живые организмы могут двигаться так плавно и сложно, в отличие от механизмов.
Исследователи и раньше пытались пытались воспроизвести природные явления, создавая макроскопическое движение с помощью согласованного движения микрокомпонентов. Но это было сложно. Новый подход отличается тем, что отдельные элементы не были скреплены с помощью связей, а удерживаются на месте за счет конкуренции между силами притяжения и отталкивания.
Зачем это нужно: это поможет выявить общий принцип конструирования макроскопических машин из огромного количества микрокомпонентов.
Работа опубликована в журнале Nature Communications.
