Наноразмерный двигатель, разработанный исследователями из Кембриджского университета, может стать основой будущих наномашин, которые могут перемещаться в воде, ощущая окружающую среду, или даже проникать в живые клетки для борьбы с заболеванием.

Устройство приводится в действие скорее физическими, чем химическим реакциями. Прототип устройства состоит из крошечных заряженных частиц золота, связанных вместе с полимерами, реагирующими на температуру, в форме геля.

При температуре выше 32 градусов Цельсия золотые частицы плотно связываются с полимером посредством межмолекулярного притяжения. При понижении температуры ниже этого критического уровня полимер начинает резко впитывать воду и расширяться. В результате золотые крупицы быстро расталкиваются в стороны, словно пружиной.

Эксперименты показали, что реакция протекает быстро и полностью обратима. Прототип нанопреобразователя контролирует температуру системы с помощью лазера, но вместо него могут быть задействованы другие механизмы, отмечают ученые. Критическая температура также регулируется, ее можно настроить, например ближе к 37 градусам, что является нормальной температурой человеческого тела.

Нанопреобразователь сможет управлять наноботами, как поршень в автомобильном двигателе, только в миллиарды раз ​меньшем масштабе. По словам Бомберга, сейчас исследователи заняты разработкой практического применения созданной ими технологии.

"Это похоже на взрыв," сказал доктор Тао Дин (Tao Ding) из Кавендишской лаборатории Кембриджа, и первый автор статьи.

"У нас сотни золотых шаров разлетаются за миллионную долю секунды, когда молекулы воды раздувают полимеры вокруг них".

Сейчас ученые готовят разработку к практическому применению.

Исследование опубликовано в PNAS