最近,利用基于定向共振手征光散射的等離子體納米馬達(dá),光驅(qū)動(dòng)的微型馬達(dá)已經(jīng)被證實(shí)。這些納米馬達(dá)可以單獨(dú)尋址,而不需要跟蹤聚焦的激光,從而實(shí)現(xiàn)卓越的2D機(jī)動(dòng)性,這使得微型馬達(dá)成為水性環(huán)境中的多功能機(jī)器人平臺(tái)。
在這里,維爾茨堡大學(xué)Bert Hecht將一個(gè)光控操縱器,一個(gè)等離子體納米鑷子,整合到微型平臺(tái)中,通過(guò)實(shí)現(xiàn)溶液中懸浮的單個(gè)納米粒子的精確、全光學(xué)傳輸和輸送,使其成為一個(gè)微型機(jī)器人。
文章要點(diǎn)
1)等離子體納米鑷子由共振交叉天線納米結(jié)構(gòu)組成,表現(xiàn)出中心近場(chǎng)熱點(diǎn),擴(kuò)展了基于聚焦激光束的傳統(tǒng)光鑷捕獲納米粒子的能力。然而,大多數(shù)等離子體納米鑷子固定在基底上,缺乏移動(dòng)性。
2)等離子體微機(jī)器人利用圓偏振光來(lái)控制兩個(gè)電機(jī),并在交叉天線中心穩(wěn)定捕獲70納米熒光納米金剛石。微型機(jī)器人操作的復(fù)雜序列,包括捕獲-運(yùn)輸-釋放-陷阱運(yùn)輸動(dòng)作,展示了微型機(jī)器人在拾取和釋放納米粒子方面的多功能性和精確性。
微型機(jī)器人設(shè)計(jì)為推進(jìn)納米技術(shù)和生命科學(xué)開辟了潛在的途徑,應(yīng)用于靶向藥物輸送、單細(xì)胞操縱,并通過(guò)提供先進(jìn)的量子傳感平臺(tái),促進(jìn)納米尺度的跨學(xué)科研究。
參考文獻(xiàn)
Qin, J., Wu, X., Krueger, A. et al. Light-driven plasmonic microrobot for nanoparticle manipulation. Nat Commun 16, 2570 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-57871-x
https://doi.org/10.1038/s41467-025-57871-x