Ученые создали работающую микропушку с диаметром ствола пять микрометров

Химики из США, Мексики и Испании создала микроскопическую пушку, которая способна стрелять микронными "ядрами" под действием ультразвуковых импульсов. Диаметр внешнего отверстия конического микроорудия составляет пять микрометров, диаметр используемых для стрельбы "ядер" - один микрометр.

Ученые использовали для изготовления пушки методы электрохимического осаждения. В качестве основы исследователи взяли поликарбонатную мембрану, которая содержит конические поры диаметром пять микрометров. Мембрану поместили в суспензию оксида графена, затем использовали в качестве отрицательного электрода: частицы оксида графена восстанавливались в порах на мембране до углерода. После чего точно таким же образом осаждался тонкий слой золота - в результате химики получили заготовки микропушек, которые расположены в мембране.

Сборка и использование микропушки

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

На следующей стадии эксперимента ученые заряжали пушки "ядрами". С этой целью химики синтезировали гель, который содержит частицы из оксида кремния и капли перфторнонана - фторированного углеводорода. Основой для геля был обыкновенный желатин.

Роль пороха играли капли перфторнонана. После высвобождения микропушек из мембраны, исследователи облучали их коротким (10 миллисекунд) сфокусированным импульсом ультразвукового излучения, приводящее к испарению и резкому расширению фтороуглеводорода в стволе пушки. В результате этого "ядра" вылетали из орудий со скоростью выше 40 м/с, что всего в 8 раз меньше, чем у пистолета Макарова.

Внешний вид микропушки, разные степени "заряженности" (слева), последствия выстрела (справа)

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

Как говорят сами химики, вдохновением для их исследования послужила концепция "волшебной пули" - микро- или наночастицы, которая способна при попадании в организм направленно действовать только на пораженные ткани. "Ядра" могут нести на себе различные лекарственные препараты и в буквальном смысле выполнять роль "волшебных пуль".

Ранее исследователи из Европейского центра ядерных исследований (CERN) с помощью Большого адронного коллайдера (БАК) впервые обнаружили пентакварк, частицу, которая состоит из четырех кварков и одного антикварка.