Химики из Университетов Калифорнии (США) и Алькалы (Испания) создали первые каталитические микроракеты с отложенным пуском. При погружении в раствор, содержащий «топливо», частицы начинают двигаться не сразу, а с задержкой, которая может достигать получаса. Размер ракет в несколько раз меньше толщины человеческого волоса. Считается, что подобные устройства могут найти применение в доставке лекарств или, например, в очистке сточных вод. Исследование опубликовано в журнале Chemical Communications, кратко о нем сообщает ChemistryWorld.
Каталитические микроракеты представляют собой полые трубки, на внутренней части которых нанесен катализатор — вещество, способное ускорять определенные химические реакции. К примеру, в роли катализатора может выступать тонкий слой платины, она способна ускорять распад перекиси водорода на воду и кислород. Выделяющийся внутри трубки газ выходит из нее, формируя «реактивную струю» из пузырьков. Каждый такой пузырек немного подталкивает трубку-ракету, и та начинает двигаться в жидкости, развивая скорость до 400 своих длин в секунду.
Чтобы контролировать направление движения такой системы, как правило требуется внешнее воздействие. К примеру, некоторые реакции требуют освещения. Также на микроракете можно разместить магнитный фрагмент, который сможет взаимодействовать с магнитным полем. Начало ее движения также можно инициировать внешним воздействием, но авторы новой работы нашли способ встроить систему обратного отсчета в микроракету.
Характер движения ракет варьировался от частицы к частице. Так, микротрубки с существенными дефектами в геометрии вращались и описывали круги. Если уровень дефектов был небольшим химики наблюдали прямолинейное движение.
Частицы, движущиеся за счет катализа химических реакций, не обязательно имеют форму ракеты. Таких «пловцов» можно создать, например, на базе сферической частицы, половину которой можно покрыть катализатором. Недавно мы сообщали о создании «пловцов» сложного строения с помощью методики трафаретной 2D-печати. Они состоят из нескольких слоев, несущих различные функции: движение, чувствительность к магнитным полям и сорбция загрязнений с поверхности жидкости.
Владимир Королёв
