(Phys.org)—Moteurs à l'échelle nanométrique, comme leurs homologues à grande échelle, peut être construit pour fonctionner avec une variété de carburants chimiques, comme le peroxyde d'hydrogène et autres. Mais contrairement aux moteurs à grande échelle, certains nanomoteurs peuvent aussi fonctionner sans carburant, au lieu d'être alimenté par des champs magnétiques ou acoustiques. Dans un nouveau journal, des chercheurs ont démontré pour la première fois un nanomoteur pouvant fonctionner à la fois sur des champs magnétiques et acoustiques, ce qui en fait le premier nanomoteur hybride magnéto-acoustique sans carburant.

Les chercheurs, dirigé par le professeur Joseph Wang à l'Université de Californie, San Diego, ont publié un article sur la nouvelle classe de nanomoteurs dans un récent numéro de Lettres nano . Les champs magnétiques et acoustiques étant biocompatibles et couramment utilisés en médecine, les nanomoteurs sans carburant pourraient être particulièrement utiles pour les applications biomédicales.

Le nanomoteur peut répondre aux deux types de champs grâce à sa conception bisegmentée :le segment de nanotige en or répond aux ultrasons, et le segment magnétique nanohélicoïdal répond aux champs magnétiques. L'ensemble du dispositif mesure environ 3000 nm (3 µm) de long.

Comme l'expliquent les chercheurs, l'utilisation de différents champs pour alimenter un seul appareil offre la possibilité d'une reconfiguration rapide du fonctionnement de l'appareil. Par exemple, la commutation entre les deux champs différents change rapidement la direction du mouvement car les champs agissent sur les extrémités opposées de l'appareil. En outre, le réglage de l'amplitude des ondes ultrasonores ou de la fréquence du champ magnétique permet une régulation rapide de la vitesse, tout en appliquant un champ magnétique de rotation induit un couple qui se traduit par un mouvement de tire-bouchon.

L'utilisation de champs au lieu de carburant pour l'alimentation donne également au nanomoteur l'avantage de pouvoir fonctionner dans des environnements hautement ioniques, comme l'eau de mer et le sang. Ces médias interfèrent généralement avec les mécanismes de propulsion des nanomoteurs à propulsion chimique, qui reposent souvent sur le mouvement de l'électrophorèse induit par le champ électrique.