Крошечные микромоторы уничтожают химическое оружие с помощью кислородных пузырьков

Нейтрализация химического оружия, как правило, требует сложного и громоздкого оборудования, которое может быть недоступно солдатам на поле боя. Чтобы помочь решить эту проблему, команда учёных из Университета Калифорнии во главе с профессором наноинженерии Джозефом Вангом создала самодвижущийся микромотор, который помогает разлагать жидкое химическое оружие во время своего движения.

Одной из главных стратегий ликвидации химического оружия является смешивание его с водой и каустическим составом вроде пероксида натрия. В США такой метод применяется для нейтрализации старых запасов химического оружия и требует тяжёлого и дорогого промышленного оборудования, а также больших объёмов пероксида. Попытка же развернуть необходимое оборудование в странах вроде Сирии, раздираемых гражданской войной, представляет собой крайне нетривиальную задачу.

Новый микромотор предлагает более простое решение данной проблемы. Построенный вокруг внутреннего каталитического платинового слоя, мотор представляет собой коническую микротрубку с внешним полимерным слоем. В эксперименте учёные смешали эти крохотные моторы с пероксидом водорода и активатором и добавили эту смесь к органофосфатному пестициду (который химически сходен с боевыми органофосфатными веществами, поражающими нервную систему). В результате пероксид водорода восстановился, создав кислородные пузырьки, которые, выходя из широкого конца микротрубок, заставили их двигаться.

Движения микромоторов и образовавшиеся пузырьки помогли перемешать нейтрализующий химикаты пероксид водорода с органофосфатом, позволив разложить его в гораздо более короткие сроки и с меньшими затратами пероксида по сравнению с другими методами. Ванг и его команда обнаружили, что 1,5 миллиона микромоторов в 10 граммах пестицида работают так же, как механический миксер, вращающийся со скоростью 200 оборотов в минуту.

Исследователи говорят, что разработанная ими техника может использоваться для общего ускорения химических реакций, и может быть особенно полезна в микрореакторах, которые, как правило, слишком малы для традиционного механического перемешивания.  Подробности новой технологии были недавно опубликованы в журнале «Angewandte Chemie».

ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ