美國加州大學聖地牙哥分校(UCSD)的研究人員們從人體自癒的自然過程中得到了靈感,開發出一種微型奈米馬達(nanomotor),據稱能夠讓電子產品成為具有修補裂縫與重建功能的自癒系統。

該研究團隊由UCSD奈米工程系主任暨特聘教授Joseph Wang為主導,研究團隊成員之一的博士研究生Jinxing Li表示,這項研究採用細菌等天然的微生物,作為研究的模型。

止血,是血小板阻止傷口流血的自然癒合過程,也是啟發這項研究的重要例子。Jinxing Li表示,「這種奈米馬達就像是血小板止血一樣,尤其是表現在三方面:它們能自行驅動前進與游移;它們能找到損壞部份並停留在該處;而且它們還具有修補裂縫與重建功能的特性。」


加州大學聖地牙哥分校研究人員開發的奈米馬達可在電路中游移與修補裂縫。研究人員的發現來自於人體自癒的自然過程,啟發他們為電子產品開發類似的免疫系統
(來源:UCSD)

以過氧化物燃料供電的奈米馬達,可在電路中定位微型裂縫,重建該元件的連接能力。Jinxing Li說:「如今,我們主要用它們來修補電路,但這一工程概念還可再加以延伸至任何其他機械性的損壞。」

研究人員在進行實驗時,將該奈米馬達添加至電子系統中,但只有在發生損壞時,奈米馬達才會自動搜尋以及進行修復,而無需人工干預。然而,在某些時候,還可以將這種奈米馬達整合於系統中,使其發揮像免疫系統的功能,在需要時進行修復。」

研究人員將繼續研究這種奈米馬達,Jinxing Li表示期望能進一步延伸至生物醫學研究應用。該研究小組打算開發醫藥用「奈米梭子」(nanoshuttle),能夠在人體中找到發生病變的確切部位,從而有效進行治療。

展望未來的商用化可行性,Jinxing Li表示,奈米馬達應該會相當易於進行大規模量產,而且也十分具有成本效益,因為它們本身就是用商用化奈米粒子製造的。

這項研究是由美國能源部(DoE)與Kavli 大腦與思維研究所(Kavli Institute for Brain and Mind)共同贊助的,研究人員們並在最近一次的美國化學學會(ACS)會議上發表研究成果。

編譯:Susan Hong

(參考原文:Nanomotors Act As Tiny Repair Kits for Self-Healing Electronics,by Elizabeth Montalbano)