Различные механизмы пьезоэлектрической активации мембраны

Схема термического актюатора  мембраны

Основное преимущество механических микронасосов – возможность

перекачивать любые жидкости, а не только проводящие или диэлектрические как в случае электрокинетических и магнитогидро-динамических насосов.

Каталитические наномоторы. Пероксидный мотор

Каталитические наномоторы .Основным принципом действия подобных систем является преобразование энергии, выделяемой в ходе неорганической реакции на поверхности катализатора в кинетическую энергию движения наночастицы в жидкости.

В частности, перспективными являются наномоторы со структурой сферических димеров, где одна наносфера - каталитическая, а вторая - некаталитическая.

Передвижение такого наномотора основывается на неравновесной плотности молекул продукта каталитической реакции и в различии сил взаимодействия между двумя полусферами и молекулами продукта.

Метод реализации данной концепцииОсновная сфера из диоксида кремния, а каталитическая часть - из хрома и платины.

 Вначале на плоскую кремниевую / платиновую подложку наносится слой микросфер из диоксида кремния, после чего последовательно наносятся тонкие слои хрома и платины.

После этого образец отжигается, что приводит к образованию металлической (каталитической) сферы (приплюснутой сферы, полусферы), сопряженной с основной некаталитической

При фиксированном радиусе некаталитической сферы средняя скорость движения наномотора увеличивается с ростом радиуса каталитической сферы до некоторого предела.

Наномотор движется в растворе H₂O₂ (либо по квазилинейной, либо по квазициклической траектории.

Некаталитическая полусфера способна взаимодействовать со стеклянной подложкой, в то время как каталитическая полусфера при этом остается свободной, что приводит к вращению наномотора с постоянной скоростью в течение нескольких минут.

Вариант каталитического наномотора на закрепленных кремниевых стержнях с напылением Pt

Пероксидный мотор.Вращающийся ротор нанометровых размеров, который приводится в движение химическим топливом ‑ перекисью водорода (Н₂О₂). Лопасти длиной 300 нм, одна половина которых состоит из Au, а другая из Ni

Принцип действия

Эффект вращения получается благодаря тому, что лопасти пропеллера состоят из металлов, различным образом взаимодействующих с перекисью водорода.

 Au не взаимодействует с перекисью, а лопасти пропеллера присоединены к валу золотым концом.

 Ni выступает в роли катализатора, помогая пероксиду распадаться на кислород и воду. На никелевых концах с постоянной скоростью начинают образовываться пузырьки кислорода, сразу же отрываясь от лопасти. Их движение, направленное от лопасти в окружающую среду, вызвает силу, которая воздействуя на лопасти, заставляет ротор вращаться.

При постоянной концентрации пероксида в растворе ротор вращается с постоянной скоростью.