發(fā)表評論 通過(guò)把作為燃料以及氧化劑的納米材料混合在一起，美國密蘇里-哥倫比亞大學(xué)和陸軍研究人員聯(lián)合制造出一種可燃納米炸彈，可產(chǎn)生速度高達3馬赫的沖擊波。這種納米尺寸的“智能炸彈”可望將靶向藥物輸送到癌細胞，同時(shí)不損傷健康細胞。該研究成果發(fā)表在最新一期的《應用物理通訊》雜志上。
納米尺度的鋁熱劑能產(chǎn)生沖擊波，它們的特性與一些原始鉛基炸藥相類(lèi)似。因此，這些材料有可能取代原始鉛基炸藥。用微芯片技術(shù)將它們集成后，利用這些緊湊的微芯片系統就能產(chǎn)生微量定向沖擊波。這種微系統在國防和生命科學(xué)領(lǐng)域都有許多應用，例如靶向藥物和基因的輸送。
研究人員解釋道，該種納米鋁熱劑復合物由金屬燃料和無(wú)機氧化劑制成，具有“杰出的”燃燒特性。將低密度的氧化銅納米桿(燃料)和鋁納米粒子(氧化劑)混合后，在燃料和氧化劑之間充分形成接觸面。在納米尺度下，低密度與大接觸面的納米鋁熱劑復合物可導致燃燒被極其迅速地傳播。
研究小組在一個(gè)帶有光纖和壓力傳感器的激波管中進(jìn)行實(shí)驗，并測量燃燒波的速度。結果發(fā)現，該納米復合物可產(chǎn)生每秒1500米—2300米的燃燒波，速度在3馬赫范圍之內。
研究人員稱(chēng)，這種納米炸彈的威力也許將會(huì )帶來(lái)癌癥及艾滋病藥物傳遞的突破。首先，這種藥物可用針頭注射，進(jìn)而擴散到全身。然后，利用瞄準腫瘤的手持裝置向腫瘤發(fā)出脈沖，該脈沖誘使納米智能炸彈產(chǎn)生定向沖擊波，將被瞄準的細胞破開(kāi)一個(gè)小洞，藥物由此進(jìn)入腫瘤細胞。此外，沖擊波的力量能在幾毫秒內將藥物推入細胞。
在動(dòng)物組織上進(jìn)行的實(shí)驗表明，該方法的成功率高達99%，幾乎所有細胞都可成功地接收到藥物。另一方面，實(shí)驗也證實(shí)該方法與化療等傳統療法相比，對健康細胞的副作用要小得多。
對于常規炸藥，沖擊波形成于爆炸過(guò)程中。在納米鋁熱劑中，化學(xué)反應的快速傳播使得在無(wú)須爆炸的情況下形成沖擊波成為可能。研究人員稱(chēng)，不爆炸而能產(chǎn)生沖擊波則是這項技術(shù)的關(guān)鍵所在。
如果一切進(jìn)展順利，研究人員希望在2年—5年內推出這樣的裝置。除了生物醫學(xué)領(lǐng)域，納米炸彈在地質(zhì)學(xué)和地震學(xué)等其他領(lǐng)域也有廣泛應用前景。(記者 馮衛東)
相 關(guān) 報 道
