微泵由困细菌

科学家在中国被困3 d打印的细菌结构和用于泵材料定制路径。

运输材料在微观世界是复杂的。一般来说,宏观泵驱动运动,但泵体积很大,不适合小型化。现在,Hepeng张上海交通大学和他的同事们已经解决这个问题使用本机微观世界的居民,能动的细菌。它们不仅已经出现在媒体上,但其能量转换效率估计要大于现有人造微电机。

鞭毛是鞭向前推动一些细菌的结构。当细菌在液体,其鞭毛创建一个流时,我们以同样的方式在游泳池游泳。想象无数细菌或游泳者在距离对齐:流足以运输材料。

“我们注意到一些细菌困在一个玻璃盖玻片可以生成流;这使我们使用固定细菌作为泵的概念,“张解释道。如果一个限制细菌生成运输流,他们推断在细菌可以作为基本构件设计流程模式。“我们尝试不同的方法组织的细菌,发现微观结构特别合适,”他补充道。

这些微观结构设计是具有挑战性的。3 d打印机集中光变成液体树脂,这是无害的细菌,和转换焦点周围的液体微观实心砖。通过扫描焦点沿着一个预定义的轨迹,打印机构建所需的结构,从一砖一瓦。

每个结构都有许多微型蛀牙。当细菌游到一个空腔,其无法游泳向后离开被困。微生物运动专家里奥Spagnolie美国威斯康辛大学的描述这些蛀牙的小车库。的科学家们研究了单层膜打前鞭毛,他说,但这个新工作取得更大的控制流场。一个重要的反问题是:给定一个所需的流场,如何设计微生物停车场吗?”

张预计,游泳速度较高的微生物将使他们可以使生成的流动更快,覆盖面积较大的。