Åtminstone sedan filmen "The Fantastic Voyage" 1966, där en ubåt krymps ner och injiceras i en människas blodomlopp, människor har lekt med tanken på att skicka små "mikromaskiner" och "nanorobotar" in i våra organ eller enskilda celler för att utföra känsliga "reparationer". Detta börjar nu närma sig möjligheternas område. I journalen Angewandte Chemie , forskare från Stuttgart presenterar det aktuella forskningsläget inom området katalytiska mikro- och nanomotorer.
För att små motorer ska kunna röra sig, de kan köras externt, med hjälp av elektriska eller magnetiska fält eller ultraljud. "Självgående mikro- och nanomotorer kan arbeta autonomt, köra sig själva med hjälp av katalytiska reaktioner i vätskor, till exempel, " förklarar Samuel Sánchez och hans medförfattare från Max Planck Institute for Intelligent Systems i Stuttgart i sin översiktsartikel. "Fjärrstyrda nanomotorer kan transportera last till önskade mål, borra i biomaterial, känna sin miljö, blanda eller pumpa vätskor, och rent förorenat vatten, " säger Sánchez. Vid denna tidpunkt, de vetenskapliga målen är att hitta den bästa arkitekturen för självframdrivning, att förstå framdrivningsmekanismer, och för att uppnå mycket exakt kontroll över rörelsen. Dessutom, sökandet efter biokompatibla bränslen och drivmekanismer är av största vikt.
Rent syntetiska mikro- och nanomotorer har vanligtvis formen av nanotrådar, nanosfärer, eller nanorör. Nanotrådar gjorda av kombinationer av olika metaller kan drivas av självelektrofores, där de rör sig i ett självinducerat elektriskt fält som är ett resultat av en asymmetrisk fördelning av joner. Intressant är också nanosfärer med två olika hemisfärer. Detta gör att ena halvan kan beläggas med en katalysator som orsakar en asymmetrisk fördelning av en reaktionsprodukt, som förflyttar sfärerna. Strålformade mikro- eller nanorör vars inre är belagda med en katalysator är särskilt mångsidiga och effektiva när de drivs av bubblor:en katalytisk reaktion sker inuti rören, bildar en gas - vanligtvis syre - som lämnar den bredare öppningen i form av bubblor, skjuter fram jeten. "Bränslet" är vanligtvis väteperoxid. Immobiliserad, strålarna kan också fungera som mikropumpar för användning i applikationer som mikrofluiddiagnostik och analytiska chips.
Inom området biomedicin, önskelistan innehåller mikromotorer som selektivt kan borra i tumörceller och förstöra dem. Självgående nanotransportörer kan transportera läkemedel selektivt till sjuka organ. Andra potentiella tillämpningar inkluderar området för miljösanering. "Mikromotorer med en hydrofob beläggning kan fånga oljedroppar i förorenat vatten och föra bort dem. Andra kan bryta ner organiska föroreningar i vatten samtidigt som man aktivt blandar lösningen." rapporterar Sánchez.
