瑞士开发出能控制单个粒子的“纳米阀门”

新华社北京5月28日电——瑞士研究人员开发出一种“纳米阀”，可以在纳米尺度上控制微小管道中单个粒子的运动。它有望用于研究纳米粒子的特性，并帮助开发新的材料和药物。

这项技术是由瑞士苏黎世联邦理工学院的研究团队开发的。他们发布新闻稿称，该阀适用于各种粒子，如金属或半导体纳米粒子、病毒粒子、抗体分子，可以操纵直径只有10纳米的粒子，并在材料、化学、生物医学等领域有潜在的应用。

在纳米尺度上，物质的性质与宏观状态大不相同，它的运动不能由机械阀门控制。研究人员将直径为300至500纳米的通道蚀刻到硅片上，缩小了需要安装阀门的区域，并在这个“瓶颈”之外安装了电极。施加一个特定的电场可以对通道中的粒子施加一个力，并决定它是否能通过瓶颈。

实验表明，纯水中的纳米粒子平时无法通过瓶颈，阀门处于关闭状态。施加电场可以让粒子通过瓶颈，这相当于打开阀门。对于盐溶液中的纳米粒子，情况会相反。通电后，阀门正常打开和关闭。

研究人员使用带阀门的三向管道将两种混合在一起的纳米粒子分离到不同的出口。这意味着可以设计相应的管道系统和电场来筛选和过滤具有特定性质的颗粒。他们还成功地将单个粒子引导到两个阀门之间的区域，并将其限制在一个狭窄的空间内，这可以减少粒子不规则运动的干扰，并便于观察粒子的特性。

相关论文发表在最新一期的英国杂志《自然纳米技术》上。