无生命的二氧化钛微粒也能像微生物那样运动,应用前景广泛

一般来说,无生命的无机物都是只能随波逐流,而不能像生命一样会主动运动,有应激反应。不过最近德国科学家在实验室中研制了一种二氧化钛微粒,可以让它像一些微生物一样具有运动能力。

二氧化钛是一种无机物,一般用来作为白色颜料。而今天我们提到这个二氧化钛并不是普通的二氧化钛,而是经过特制的一种,这种二氧化钛微粒有两个部分组成,一侧增加了镍和金的催化活性层,另一侧保持未经处理。

无生命的二氧化钛微粒也能像微生物那样运动,应用前景广泛

当这种特制二氧化钛微粒受到光照的时候,就会产生光催化作用,从而引发微粒的运动,而当离开光线照射的时候,这些微粒就会自行旋转并回到原先的位置,也就是说这种二氧化钛微粒在光中具有活性,它的运动方向会通过理化作用的结合而稳定下来。

一般来说,这样的行为只有微生物才具有,那么这种微粒是如何产生这种复杂行为的呢?

这就涉及到我们所熟知的布朗运动,在一般人的印象中,布朗运动是无序的,但是实际上它的产生机制就是因为微粒在液体中受热不均匀导致的物体的运动,一般情况下的物体在周围接触的液体热量可以说是比较均衡的,只存在随机的差异性,所以最终表现的就是微粒物质的随机运动。

而我们今天介绍这种二氧化钛微粒,因为其结构问题,一部分是普通的二氧化钛,另外一部分是增加了镍和金的催化活性层,这就导致当光照的时候,这两部分会呈现不一样的物理属性,从而导致一部分比较容易吸收光线,从而增加这部分的热量,从而就好像是产生了一个驱动力一样驱使微粒向相反的方向运动。

这种受光控制的微粒应用前景还是比较广泛的,一方面可以应用到微型机器人上,作为微型机器人的动力源;另外也能够用来运输药物,实现精准的靶向给药的特征,甚至还能够直接用来传输信息。

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