Вчені створили працюючу мікрогармату з діаметром ствола п'ять мікрометрів

Хіміки зі США, Мексики та Іспанії створила мікроскопічну гармату, яка здатна стріляти мікронними "ядрами" під дією ультразвукових імпульсів. Діаметр зовнішнього отвору конічного мікрознаряддя становить п'ять мікрометрів, діаметр "ядер" - один мікрометр.

Вчені використовували для виготовлення гармати методи електрохімічного осадження. В якості основи дослідники взяли полікарбонатну мембрану, яка містить конічні пори діаметром п'ять мікрометрів. Мембрану помістили в суспензію оксиду графена, потім використовували в якості негативного електрода: частинки оксиду графена відновлювалися в порах на мембрані до вуглецю. Після чого точно таким же чином осаджувався тонкий шар золота - в результаті хіміки отримали заготовки микропушек, які розташовані в мембрані.

Збірка і використання мікрогармати

Зображення: Fernando Soto et al. / ACS Nano, 2015

На наступній стадії експерименту вчені заряджали гармати "ядрами". З цією метою хіміки синтезували гель, який містить частинки з оксиду кремнію і краплі перфторнонана - фторованого вуглеводню. Основою для гелю був звичайний желатин.

Роль пороху грали краплі перфторнонану. Після вивільнення мікрогармат з мембрани, дослідники опромінювали їх коротким (10 мілісекунд) сфокусованим імпульсом ультразвукового випромінювання, що приводить до випаровування і різкого розширення фтороуглеводорода в стовбурі гармати. В результаті цього "ядра" вилітали з гармат зі швидкістю понад 40 м/с, що всього в 8 разів менше, ніж у пістолета Макарова.

Зовнішній вигляд мікрогармати, різні ступені "зарядженості" (ліворуч), наслідки пострілу (праворуч)

Зображення: Fernando Soto et al. / ACS Nano, 2015

Як кажуть самі хіміки, натхненням для їхнього дослідження послужила концепція "чарівної кулі" - мікро - або наночастинки, яка здатна при попаданні в організм направлено діяти лише на уражені тканини. "Ядра" можуть нести на собі різні лікарські препарати і в буквальному сенсі виконувати роль "чарівних куль".

Раніше дослідники з Європейського центру ядерних досліджень (CERN) за допомогою Великого адронного коллайдера (ВАК) вперше виявили пентакварк, частинку, яка складається з чотирьох кварків і одного антикварка.