DOI: https://doi.org/10.1103/tjrl-mjd1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41998993
تاريخ النشر: 2026-02-19
المؤلف: Zhenyun Du وآخرون
الموضوع الرئيسي: الروبوتات الدقيقة والنانوية
نظرة عامة
تدرس الدراسة ديناميات حركة جزيئات جانوس المغلفة بالبلاتين في محاليل بيروكسيد الهيدروجين، كاشفة عن إمكانياتها للتطبيقات على المقياس الميكروي مثل نقل البضائع وتوصيل الأدوية. تركز الأبحاث على تأثيرات سمك الغطاء (الذي يتراوح من 3 نانومتر إلى 35 نانومتر) وتركيز بيروكسيد الهيدروجين (1 وزناً/حجماً.% و3 وزناً/حجماً.%) على سرعة الجزيئات وإزاحتها بالقرب من حدود خلايا السوائل.
تشير النتائج إلى أن الأغطية الرقيقة تؤدي إلى سرعات جزيئات أعلى، حيث تظهر الجزيئات في 3 وزناً/حجماً.% من بيروكسيد الهيدروجين حركة أسرع من تلك الموجودة في 1 وزناً/حجماً. كما تبرز الدراسة تأثيرات الجاذبية والأنشطة المتعلقة بالسلوك الجزيئي، مشيرة إلى أن جزيئات الغطاء الأثقل في تركيزات بيروكسيد أقل تميل إلى الحركة أقل نحو السقف مقارنة بجزيئات الغطاء الأخف في التركيزات الأعلى. بالإضافة إلى ذلك، يتم ملاحظة انخفاض كبير في السرعة عندما يتم تنظيف أحد الأسطح بالبلازما. تؤكد هذه النتائج التفاعلات المعقدة بين وزن الغطاء، والقوى الهيدرو ديناميكية، وآليات الدفع التي تحكم ديناميات جزيئات جانوس.
DOI: https://doi.org/10.1103/tjrl-mjd1
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41998993
Publication Date: 2026-02-19
Author(s): Zhenyun Du et al.
Primary Topic: Micro and Nano Robotics
Overview
The study investigates the motion dynamics of platinum-coated polystyrene Janus particles in hydrogen peroxide solutions, revealing their potential for micro-scale applications such as cargo transport and drug delivery. The research focuses on the effects of cap thickness (ranging from 3 nm to 35 nm) and hydrogen peroxide concentration (1 wt./vol.% and 3 wt./vol.%) on particle velocity and displacement near fluid cell boundaries.
Findings indicate that thinner caps result in higher particle velocities, with particles in 3 wt./vol.% hydrogen peroxide exhibiting faster movement than those in 1 wt./vol.%. The study also highlights the influence of gravitational and activity-related effects on particle behavior, noting that heavier cap particles in lower peroxide concentrations tend to move less towards the ceiling compared to lighter cap particles in higher concentrations. Additionally, a significant reduction in velocity is observed when one of the surfaces is plasma cleaned. These results underscore the complex interactions between cap weight, hydrodynamic forces, and propulsion mechanisms that govern Janus particle dynamics.