據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,美國(guó)普渡大學(xué)的研究者發(fā)明了一種帶有磁性的“鐵紙”,可用于制作手術(shù)器械用“微型馬達(dá)”、可操縱細(xì)胞的微型鑷子以及微型揚(yáng)聲器。“鐵紙”的主要材料是普通的浸漬紙,甚至可以是新聞紙,然后混合礦物油和氧化鐵“磁性納米粒子”,“鐵紙”可以在磁場(chǎng)的作用下運(yùn)動(dòng)。
研究者運(yùn)用場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡來研究紙張對(duì)氧化鐵“磁性納米粒子”的侵潤(rùn)性。氧化鐵“磁性納米粒子”已經(jīng)有商業(yè)化產(chǎn)品,直徑只有10納米,是頭發(fā)絲直徑的萬分之一。普渡大學(xué)電子和計(jì)算機(jī)和生物醫(yī)學(xué)工程教授巴巴克(Babak Ziaie)說:“所有類型的紙張都可以用來制作鐵紙,但是報(bào)紙和柔軟的紙張更適合一些,因?yàn)樗鼈兙哂懈叩目紫抖?。普通的紙是一種多孔基質(zhì),可以在其上加載許多種材料。由普通紙制作而成的鐵紙非常柔軟,不會(huì)損傷細(xì)胞和組織。”
研究者稱,普通紙張一旦充分浸漬礦物油和氧化鐵“磁性納米粒子”,表面會(huì)生成生物相容性塑料薄膜,表現(xiàn)出疏水性,阻止液體揮發(fā),并且可以提高強(qiáng)度、硬度和彈性等機(jī)械性能。
研究者還稱,由于這項(xiàng)技術(shù)成本便宜,同時(shí)不需要特別的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,可以用于社區(qū)大學(xué)和高中講授微型機(jī)器人和其它的工程和科學(xué)理論課程。同時(shí),可用這項(xiàng)新技術(shù)制作多用途的微型揚(yáng)聲器、微型機(jī)器人和馬達(dá),包括操縱細(xì)胞的微型鑷子和微創(chuàng)手術(shù)用的“靈活手指”。
研究者已經(jīng)將這種材料制作而成一個(gè)懸臂梁,這是一種類似跳板的結(jié)構(gòu),在磁場(chǎng)的作用下可以運(yùn)動(dòng)或者震動(dòng)。Ziaie 說:“懸臂梁執(zhí)行器非常的普通,但是一般由單晶硅制作而成,其制作成本高昂,并且需要在凈化間生產(chǎn)。而用鐵紙來生產(chǎn)懸臂梁執(zhí)行器是成本低廉的方法,大約是單晶硅制作成本的百分之一。因?yàn)橹恍枰谝粡埣埳系紊弦恍〉?,就可以制作成?zhí)行器或者微型馬達(dá)”。同時(shí),研究者還用這種材料制作成類似折紙的結(jié)構(gòu),以便研究其更加復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)性能。
據(jù)悉,研究論文由Ziaie、電氣工程博士魏平黃(Pinghung Wei)以及物理博士丁真聞(Zhenwen Ding)共同撰寫。在1月24日到28日于香港舉行的第23屆IEEE微機(jī)電系統(tǒng)國(guó)際會(huì)議上,研究者將在提交給大會(huì)的研究論文中詳述研究細(xì)節(jié)。
本文來源:搜狐科學(xué)