Forscher haben „Nanoschwimmer“ entdeckt, winzige, selbstangetriebene Partikel, die bis zu 20-mal schneller aus Labyrinthen entkommen können als andere passive Partikel. Ihre zukünftigen Einsatzmöglichkeiten könnten von alltäglichen Anwendungen bis hin zur Medikamentenverabreichung und industriellen Reinigung reichen. Der Agrarsektor gilt als einer der wichtigsten Sektoren, da er viel Obst und Gemüse liefert und produziert. Wenn eine Pflanze nicht mit den richtigen Pestiziden behandelt wird, besteht die Gefahr, dass sie verfault, und der Boden verliert seine Fruchtbarkeit.
Diese Nanoschwimmer könnten eines Tages eingesetzt werden, um kontaminierte Böden zu reinigen, die Wasserfilterung zu verbessern oder sogar Medikamente in bestimmte Bereiche des Körpers zu bringen, beispielsweise in dichtes Gewebe. „Dies ist die Entdeckung eines völlig neuen Phänomens, das ein breites Anwendungsspektrum nahelegt“, sagten Daniel Schwartz, Hauptautor des Artikels, und Glenn L. Murphy, Professor für Chemie- und Bioingenieurwesen. Diese Nanoschwimmer wurden vor etwa 20 Jahren in der theoretischen Physik populär, und man stellte sich eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten in der realen Welt vor. „Aber leider wurden diese greifbaren Anwendungen noch nicht realisiert, zum Teil, weil es bisher ziemlich schwierig war, ihre Bewegung in relevanten Umgebungen zu beobachten und zu modellieren“, sagte Daniel.
Diese Nano-Floats, auch Janus-Partikel genannt (benannt nach einem zweiköpfigen römischen Gott), sind kleine kugelförmige Partikel aus Polymer oder Siliziumdioxid, die auf jeder Seite der Kugel unterschiedliche chemische Eigenschaften aufweisen. Eine Halbkugel fördert chemische Reaktionen, die andere nicht. Dadurch entsteht ein chemisches Feld, das es dem Partikel ermöglicht, Energie aus der Umgebung aufzunehmen und in eine gerichtete Bewegung umzuwandeln, was auch als Eigenantrieb bezeichnet wird.
