Akselererte Brownske bevegelser - Sideversjonshistorikk

Johannre på 16. mar. 2009 kl. 14:53

2009-03-16T14:53:28Z

Carlhuse: /* Referanser */

2009-03-07T12:44:23Z

Referanser

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 7. mar. 2009 kl. 12:44
Linje 121:		Linje 121:

	==Referanser==		==Referanser==
	<references>		<references/>

	[[Kategori:Prosjekt i Bionanovitenskap]]		[[Kategori:Prosjekt i Bionanovitenskap]]

Carlhuse på 7. mar. 2009 kl. 12:42

2009-03-07T12:42:14Z

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 7. mar. 2009 kl. 12:42
Linje 122:		Linje 122:
	==Referanser==		==Referanser==
	<references>		<references>

			[[Kategori:Prosjekt i Bionanovitenskap]]

Johannre: /* Self-assembly */

2009-03-03T09:49:20Z

Self-assembly

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 3. mar. 2009 kl. 09:49
Linje 112:		Linje 112:

	===Self-assembly===		===Self-assembly===
	<i>Self-assembly</i> for store partikler er vanskelig pågrunn av lav diffusjonshastighet. ~~Ved å bruke runde~~ skiver med hydrofobe og hydrofile deler kan en koble på en Platina-del som katalyserer spalting av hydrogenperoksid. Whiteside-eksperimentet<ref>D. B. Weibel, P. Garstecki, D. Ryan, W. R. DiLuzio, M. Mayer, J. E. Seto, G. M. Whitesides <br>Autonomous Movement and Self-Assembly, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 11 963 – 11967.</ref>viser at dette vil propellere skiven i en roterende bane som har en netto transversal bevegelse. Dette kan øke hastigheten for <i>self-assembly</i> betraktelig.		<i>Self-assembly</i> for store partikler er vanskelig pågrunn av lav diffusjonshastighet. Runde skiver med hydrofobe og hydrofile deler vil, når de møtes, binde seg med de hydrofobe delene mot hverandre <i>Self-assembly</i>. Til disse kan man koble på en Platina-del som katalyserer spalting av hydrogenperoksid. Whiteside-eksperimentet<ref>D. B. Weibel, P. Garstecki, D. Ryan, W. R. DiLuzio, M. Mayer, J. E. Seto, G. M. Whitesides <br>Autonomous Movement and Self-Assembly, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 11 963 – 11967.</ref>viser at dette vil propellere skiven i en roterende bane som har en netto transversal bevegelse. Dette kan øke hastigheten for <i>self-assembly</i> betraktelig.

	===Hvite blodceller===		===Hvite blodceller===

Johannre: /* Hvite blodceller */

2009-03-02T09:46:13Z

Hvite blodceller

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 2. mar. 2009 kl. 09:46
Linje 115:		Linje 115:

	===Hvite blodceller===		===Hvite blodceller===
	Et foreslått bruksområde er å feste bio-nanomotorer på hvite blodceller. En ser for seg at den økte diffusjonshastigheten gjøre cellene mer effektive.		Et foreslått bruksområde er å feste bio-nanomotorer på hvite blodceller. En ser for seg at den økte diffusjonshastigheten vil gjøre cellene mer effektive.


	=Lenker=		=Lenker=

Johannre: /* Akselererte Brownske bevegelser */

2009-03-01T13:49:58Z

Akselererte Brownske bevegelser

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 1. mar. 2009 kl. 13:49
Linje 8:		Linje 8:

	==Akselererte Brownske bevegelser==		==Akselererte Brownske bevegelser==
	Ønsker vi derimot en raskere bevegelse enn det de Brownske bevegelsene kan levere, må man tilføre en kraft som kan drive partikkelen fram. Vi får en slik kraft dersom vi innfører en passende gradient i løsningen. Denne kraften kunne for eksempel blitt tilført ved å plassere magnetiske partikler i et magnetfelt for å trekke alle til en side. I dette tilfellet mister man imidlertid de tilfeldige bevegelsene, i og med at alle partiklene vil få bevegelse i samme retning. Den eneste måten å skape tilfeldig fremdrift på er derfor at det er partikkelen selv som skaper denne kraften, og driver seg selv fremover. Partiklene må med andre ord skape sin egen gradient.		Ønsker vi derimot en raskere bevegelse enn det de Brownske bevegelsene kan levere, må man tilføre en kraft som kan drive partikkelen fram. Vi får en slik kraft dersom vi innfører en passende gradient i løsningen. Denne kraften kunne for eksempel blitt tilført ved å plassere magnetiske partikler i et magnetfelt for å trekke alle til en side. I dette tilfellet mister man imidlertid de tilfeldige bevegelsene, i og med at alle partiklene vil få bevegelse i samme retning. Den eneste måten å skape tilfeldig fremdrift på er derfor at det er partikkelen selv som skaper denne kraften, og driver seg selv fremover. Partiklene må med andre ord skape sin egen gradient. For at en slik bevegelse skal kunne opprettholdes over tid er det upraktisk at partikkelen skal "ha med seg" drivstoff. Vi løser dette problemet ved å plassere drivstoffet i løsningen, slik at partikkelen ikke går tom for drivstoff.


	==Ballistisk fremdrift av polystyrenkuler==		==Ballistisk fremdrift av polystyrenkuler==

Markusw: /* Selvelektroforese */

2009-03-01T13:17:29Z

Selvelektroforese

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 1. mar. 2009 kl. 13:17
Linje 46:		Linje 46:

	En partikkel som genererer et potensial på -40mV trenger en ionestrøm på 5x10<sup>-4</sup>mAcm<sup>-2</sup> for å bevege seg 10µms<sup>-4</sup>, noe som viser at selvelektroforese i prinsippet kan fungere som fremdrift ved lave Reynold’s nummer.		En partikkel som genererer et potensial på -40mV trenger en ionestrøm på 5x10<sup>-4</sup>mAcm<sup>-2</sup> for å bevege seg 10µms<sup>-4</sup>, noe som viser at selvelektroforese i prinsippet kan fungere som fremdrift ved lave Reynold’s nummer.
	Yang Wang et al. viste i 2006 at staver bestående av kombinasjoner av metallene Au, Pt,Rh,Ni,Ru og Pd vil produsere hastigheter i tråd med ligningen over<ref> Wang Y, Hernandez RM, Bartlett DJ Jr, Bingham JM, Kline TR, Sen A, Mallouk TE <br>Bipolar Electrochemical Mechanism for the Propulsion of Catalytic Nanomotors in Hydrogen Peroxide Solutions, Langmuir, 2006, 22 (25), 10451-10456 </ref>. Ved å beregne potensialforskjellen mellom metallene kunne de forutse både retning og størrelse på fremdriften. Ved å bytte ut platina med polypyrol dopet med katalase, et enzym som katalyserer spaltingen av hydrogenperoksid på samme måte som platina, observerte de samme reaksjonshastighet, men ingen fremdrift. Dette støtter påstanden om at selvelektroforese er den viktigste fremdriftsmekanismen for nanostaver i hydrogenperoksidløsning.		Yang Wang et al. viste i 2006 at staver bestående av kombinasjoner av metallene Au,Pt,Rh,Ni,Ru og Pd vil produsere hastigheter i tråd med ligningen over<ref> Wang Y, Hernandez RM, Bartlett DJ Jr, Bingham JM, Kline TR, Sen A, Mallouk TE <br>Bipolar Electrochemical Mechanism for the Propulsion of Catalytic Nanomotors in Hydrogen Peroxide Solutions, Langmuir, 2006, 22 (25), 10451-10456 </ref>. Ved å beregne potensialforskjellen mellom metallene kunne de forutse både retning og størrelse på fremdriften. Ved å bytte ut platina med polypyrol dopet med katalase, et enzym som katalyserer spaltingen av hydrogenperoksid på samme måte som platina, observerte de samme reaksjonshastighet, men ingen fremdrift. Dette støtter påstanden om at selvelektroforese er den viktigste fremdriftsmekanismen for nanostaver i hydrogenperoksidløsning.

	==Framdrift ved enzymkatalyserte reaksjoner==		==Framdrift ved enzymkatalyserte reaksjoner==

Johannre: /* Ballistisk fremdrift av polystyrenkuler */

2009-03-01T12:54:49Z

Ballistisk fremdrift av polystyrenkuler

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 1. mar. 2009 kl. 12:54
Linje 12:		Linje 12:

	==Ballistisk fremdrift av polystyrenkuler==		==Ballistisk fremdrift av polystyrenkuler==
	For å drive nanopartikler fremover, har det blitt gjort forsøk med av polystyrenkuler med diameter på 1.62 μm dekket ~~med~~ en platina-katalysator<ref name="kuler">J. R. Howse, R. A. L. Jones, A. J. Ryan, T. Gough, R. Vafabakhsh, R. Golestanian <br> Self-motile colloidal particles: from directed propulsion to random walk, Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 048102.</ref>. Platina er katalysator for reaksjonen mellom hydrogenperoksid og vann:		For å drive nanopartikler fremover, har det blitt gjort forsøk med polystyrenkuler med diameter på 1.62 μm dekket av en platina-katalysator<ref name="kuler">J. R. Howse, R. A. L. Jones, A. J. Ryan, T. Gough, R. Vafabakhsh, R. Golestanian <br> Self-motile colloidal particles: from directed propulsion to random walk, Phys. Rev. Lett. 2007, 99, 048102.</ref>. Platina er katalysator for reaksjonen mellom hydrogenperoksid og vann:

	:<math> \mathrm{2H_{2}O_{2} \stackrel{Pt}{\longrightarrow}2H_{2}O + O_{2} }</math>		:<math> \mathrm{2H_{2}O_{2} \stackrel{Pt}{\longrightarrow}2H_{2}O + O_{2} }</math>
Linje 22:		Linje 22:
	Et lignende forsøk har blitt utført i Nederland <ref>C. Stock, N. Heureux, W. R. Browne, B. L. Feringa <br> Autonomous Movement of Silica and Glass Micro-Objects Based on a		Et lignende forsøk har blitt utført i Nederland <ref>C. Stock, N. Heureux, W. R. Browne, B. L. Feringa <br> Autonomous Movement of Silica and Glass Micro-Objects Based on a
	Catalytic Molecular Propulsion System, Chem. Eur. J., 2008, 14, 3146-3153</ref>. Der festet forskerne en kompleksbundet mangankatalysator til glasskuler via en organisk "bro". Også disse partiklene ble laget for å katalysere dekomponeringen av hydrogenperoksid til vann og oksygen. Resultatet ble det samme som i eksperimentet over, hvor kulene ble drevet fremover på grunn av økt trykk ved katalysatorenden av kulene når hydrogenperoksidet dekomponeres. Denne måten å designe "motoren" på er imidlertid mer fleksibel, ettersom den er lettere å tilpasse. I stedet for at halve kulen er dekket med katalysator, henger katalysatoren etter som en hale, eller påhengsmotor. Man kan justere styrken på denne ved å endre antallet haler, eller mengde katalysator, og man kan justere avstanden mellom motoren og partikkelen dersom dette er ønskelig.		Catalytic Molecular Propulsion System, Chem. Eur. J., 2008, 14, 3146-3153</ref>. Der festet forskerne en kompleksbundet mangankatalysator til glasskuler via en organisk "bro". Også disse partiklene ble laget for å katalysere dekomponeringen av hydrogenperoksid til vann og oksygen. Resultatet ble det samme som i eksperimentet over, hvor kulene ble drevet fremover på grunn av økt trykk ved katalysatorenden av kulene når hydrogenperoksidet dekomponeres. Denne måten å designe "motoren" på er imidlertid mer fleksibel, ettersom den er lettere å tilpasse. I stedet for at halve kulen er dekket med katalysator, henger katalysatoren etter som en hale, eller påhengsmotor. Man kan justere styrken på denne ved å endre antallet haler, eller mengde katalysator, og man kan justere avstanden mellom motoren og partikkelen dersom dette er ønskelig.


	==Nanostaver Gull/Platina==		==Nanostaver Gull/Platina==

Johannre: /* Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient */

2009-03-01T12:28:47Z

Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 1. mar. 2009 kl. 12:28
Linje 99:		Linje 99:

	Ulempen ved denne metoden er at man ikke kan kontrollere i hvilken retning platinaenden av staven peker når man orienterer stavene. Dette fører til at om lag halvparten av stavene vil bevege seg til høyre og halvparten til venstre, normalt på det eksterne magnetfeltet.		Ulempen ved denne metoden er at man ikke kan kontrollere i hvilken retning platinaenden av staven peker når man orienterer stavene. Dette fører til at om lag halvparten av stavene vil bevege seg til høyre og halvparten til venstre, normalt på det eksterne magnetfeltet.

			[[Bilde:Nanoraft.JPG\|400px\|thumb\|right\|Nanoflåte som styres mot en inhibitorkilde A. Kilde: Chemistry - A European Journal]]

	===Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient===		===Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient===

	~~[[Bilde:Nanoraft.JPG\|400px\|thumb\|right\|Nanoflåte som styres mot en inhibitorkilde A. Kilde: Chemistry - A European Journal]]~~

	Ved å bunte opp nanostaver til flåter, kan man styre retningen på disse flåtene<ref name="motility" />. Drives stavene fremover ved at det skjer en katalyse på overflaten, kan man plassere en kilde med en passende inhibitor for denne reaksjonen i løsningen. Stavene i flåte nærmest inhibitoren vil da få en mindre fremdrift enn stavene lengst unna, og flåten vil svinge seg inn mot inhibitorkilden. Etter hvert vil flåten bevege seg rett mot inhibitorkilden, mens hastigheten vil avta etter som den nærmer seg.		Ved å bunte opp nanostaver til flåter, kan man styre retningen på disse flåtene<ref name="motility" />. Drives stavene fremover ved at det skjer en katalyse på overflaten, kan man plassere en kilde med en passende inhibitor for denne reaksjonen i løsningen. Stavene i flåte nærmest inhibitoren vil da få en mindre fremdrift enn stavene lengst unna, og flåten vil svinge seg inn mot inhibitorkilden. Etter hvert vil flåten bevege seg rett mot inhibitorkilden, mens hastigheten vil avta etter som den nærmer seg.

Johannre: /* Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient */

2009-03-01T12:28:08Z

Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 1. mar. 2009 kl. 12:28
Linje 101:		Linje 101:

	===Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient===		===Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient===

			[[Bilde:Nanoraft.JPG\|400px\|thumb\|right\|Nanoflåte som styres mot en inhibitorkilde A. Kilde: Chemistry - A European Journal]]

	Ved å bunte opp nanostaver til flåter, kan man styre retningen på disse flåtene<ref name="motility" />. Drives stavene fremover ved at det skjer en katalyse på overflaten, kan man plassere en kilde med en passende inhibitor for denne reaksjonen i løsningen. Stavene i flåte nærmest inhibitoren vil da få en mindre fremdrift enn stavene lengst unna, og flåten vil svinge seg inn mot inhibitorkilden. Etter hvert vil flåten bevege seg rett mot inhibitorkilden, mens hastigheten vil avta etter som den nærmer seg.		Ved å bunte opp nanostaver til flåter, kan man styre retningen på disse flåtene<ref name="motility" />. Drives stavene fremover ved at det skjer en katalyse på overflaten, kan man plassere en kilde med en passende inhibitor for denne reaksjonen i løsningen. Stavene i flåte nærmest inhibitoren vil da få en mindre fremdrift enn stavene lengst unna, og flåten vil svinge seg inn mot inhibitorkilden. Etter hvert vil flåten bevege seg rett mot inhibitorkilden, mens hastigheten vil avta etter som den nærmer seg.

	Det har også blitt gjort forsøk med styring av enkle nanostaver<ref name="colloidal">Shakuntala Sundararajan, Paul E. Lammert, Andrew W. Zudans, Vincent H. Crespi, and Ayusman Sen <br> Catalytic Motors for Transport of Colloidal Cargo, Nano Lett., 2008, 8 (5), 1271-1276</ref>. Ved å skape en gradient med høyere konsentrasjon hydrogenperoksid i ett område enn et annet, vil nanostavene sakte med sikkert vandre mot den høyeste konsentrasjonen hydrogenperoksid.		Det har også blitt gjort forsøk med styring av enkle nanostaver<ref name="colloidal">Shakuntala Sundararajan, Paul E. Lammert, Andrew W. Zudans, Vincent H. Crespi, and Ayusman Sen <br> Catalytic Motors for Transport of Colloidal Cargo, Nano Lett., 2008, 8 (5), 1271-1276</ref>. Ved å skape en gradient med høyere konsentrasjon hydrogenperoksid i ett område enn et annet, vil nanostavene sakte med sikkert vandre mot den høyeste konsentrasjonen hydrogenperoksid.


	==Bruksområder==		==Bruksområder==

← Eldre sideversjon		Sideversjonen fra 16. mar. 2009 kl. 14:53
Linje 15:		Linje 15:
	:<math> \mathrm{2H_{2}O_{2} \stackrel{Pt}{\longrightarrow}2H_{2}O + O_{2} }</math>		:<math> \mathrm{2H_{2}O_{2} \stackrel{Pt}{\longrightarrow}2H_{2}O + O_{2} }</math>

	Vi ser av ligningen at reaksjonen gir flere produkter enn reaktanter. Ved å dekke kun den ene siden av polystyrenkulene platinakatalysator, vil det skapes et overtrykk på siden hvor platina katalyserer reaksjonen pga økning i antall molekyler. Denne trykkgradienten gir kulene fremdrift, slik at de beveger seg i løsningen med platinadelen bakerst. Ved å fjerne "drivstoffet" i løsningen, H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, vil ikke kulene bevege seg på samme måte, men kun vandre omkring grunnet Brownske bevegelser		Vi ser av ligningen at reaksjonen gir flere produkter enn reaktanter. Ved å dekke kun den ene siden av polystyrenkulene med platinakatalysator, vil det skapes et overtrykk på siden hvor platina katalyserer reaksjonen pga økning i antall molekyler. Denne trykkgradienten gir kulene fremdrift, slik at de beveger seg i løsningen med platinadelen bakerst. Ved å fjerne "drivstoffet" i løsningen, H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>, vil ikke kulene bevege seg på samme måte, men kun vandre omkring grunnet Brownske bevegelser

	Kulene er imidlertid lite retningsstabile, og pga tilfeldig rotasjon vil de etter en stund endre retning på bevegelsen. Resultatet er at vi får kuler som beveger seg tilfeldig rundt som er tilfelle for Brownske bevegelser, men kulene får en større steglengde og vi kan kalle dette Akselererte Brownske bevegelser.		Kulene er imidlertid lite retningsstabile, og pga tilfeldig (Brownsk) rotasjon vil de etter en stund endre retning på bevegelsen. Resultatet er at vi får kuler som beveger seg tilfeldig rundt som er tilfelle for Brownske bevegelser, men kulene får en større steglengde og vi kan kalle dette Akselererte Brownske bevegelser.

	Et lignende forsøk har blitt utført i Nederland <ref>C. Stock, N. Heureux, W. R. Browne, B. L. Feringa <br> Autonomous Movement of Silica and Glass Micro-Objects Based on a		Et lignende forsøk har blitt utført i Nederland <ref>C. Stock, N. Heureux, W. R. Browne, B. L. Feringa <br> Autonomous Movement of Silica and Glass Micro-Objects Based on a
Linje 32:		Linje 32:
	Reaksjon 1 er eksoterm (ΔH<sup>0</sup> rundt -200kJ mol<sup>-1</sup>) og vil derfor, i tillegg til en oksygenkonsentrasjonsgradient, skape en temperaturgradient i stavens lengderetning. Etter som staven beveger seg blir denne gradienten opprettholdt så lenge det er hydrogenperoksid igjen i løsningen. Motstanden en stav vil merke pågrunn av væskens viskositet kan beregnes med <i>Stokes drag law</i>, rundt 0.048 pN for en stav som er 2µm lang og beveger seg 10µms<sup>-1</sup>. Endringen i overflatespenning indusert av termisk energi kan en ved hjelp av konveksjon-diffusjonsligningen finne at er 10<sup>-4</sup>pN. Dette er to dekader mindre enn motstanden i væsken og vil ikke være nok til å bevege staven.		Reaksjon 1 er eksoterm (ΔH<sup>0</sup> rundt -200kJ mol<sup>-1</sup>) og vil derfor, i tillegg til en oksygenkonsentrasjonsgradient, skape en temperaturgradient i stavens lengderetning. Etter som staven beveger seg blir denne gradienten opprettholdt så lenge det er hydrogenperoksid igjen i løsningen. Motstanden en stav vil merke pågrunn av væskens viskositet kan beregnes med <i>Stokes drag law</i>, rundt 0.048 pN for en stav som er 2µm lang og beveger seg 10µms<sup>-1</sup>. Endringen i overflatespenning indusert av termisk energi kan en ved hjelp av konveksjon-diffusjonsligningen finne at er 10<sup>-4</sup>pN. Dette er to dekader mindre enn motstanden i væsken og vil ikke være nok til å bevege staven.

	Konsentrasjonsgradienten vi også endre overflatespenningen rundt nanostaven. Ved å ta utgangspunkt i motstandskraften i væsken finner en at konsentrasjonsforskjellen mellom endene på staven må være minst 3.1x10<sup>-5</sup>M. Observert konsentrasjonsforskjell er 6.6x10<sup>-5</sup> M, dette viser altså at konsentrasjonsgradienten av oksygen rundt staven gir nok fremdrift.		Konsentrasjonsgradienten vil også endre overflatespenningen rundt nanostaven. Ved å ta utgangspunkt i motstandskraften i væsken finner en at konsentrasjonsforskjellen mellom endene på staven må være minst 3.1x10<sup>-5</sup> M. Observert konsentrasjonsforskjell er 6.6x10<sup>-5</sup> M, dette viser altså at konsentrasjonsgradienten av oksygen rundt staven gir nok fremdrift.

	En hydrofob gjenstand i en konsentrasjonsgradient av oksygen vil bevege seg i retning av økende oksygenkonsentrasjon. At nanostaven beveger seg med platinaenden fremst i denne retningen indikerer at fri energi for overflaten avtar ettersom gullenden beveger seg. Dette betyr også at gullet må være hydrofobt, noe som er bekreftet ved å studere AFM-bilder av gull/platina-partikler i rent vann<ref> W. F. Paxton, K. C. Kistler, C. C. Olmeda, A. Sen, S. K. St. Angelo, Y. Cao, T. E. Mallouk, P. E. Lammert, V. H. Crespi <br> Catalytic Nanomotors: Autonomous Movement of Striped Nanorods, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13 424 – 13431.</ref>		En hydrofob gjenstand i en konsentrasjonsgradient av oksygen vil bevege seg i retning av økende oksygenkonsentrasjon. At nanostaven beveger seg med platinaenden fremst i denne retningen indikerer at fri energi for overflaten avtar ettersom gullenden beveger seg. Dette betyr også at gullet må være hydrofobt, noe som er bekreftet ved å studere AFM-bilder av gull/platina-partikler i rent vann<ref> W. F. Paxton, K. C. Kistler, C. C. Olmeda, A. Sen, S. K. St. Angelo, Y. Cao, T. E. Mallouk, P. E. Lammert, V. H. Crespi <br> Catalytic Nanomotors: Autonomous Movement of Striped Nanorods, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 13 424 – 13431.</ref>
Linje 51:		Linje 51:
	===Selvelektroforetisk framdrift===		===Selvelektroforetisk framdrift===

	Et annet eksempel hvor selvelektroforese har blitt brukt til å drive partikler framover har blitt gjort av forskere i Texas <ref>N. Mano, A. Heller <br> Bioelectrochemical Propulsion, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11574 – 11575</ref>. I dette forsøket ble relativt lange (0,5-1 cm), ledende karbonfibre dekket med enzymer i begge ender. Midtstykket av fiberen var ~~hydrofob~~, mens endene var hydrofile, slik at fiberen holdt seg flytende, mens endene hadde god kontakt med vannet. I den ene enden (anoden) ble fiberen dekket med glukose oksidase, et enzym for oksidering av glukose, mens den andre enden (katoden) hadde et enzym for reduksjonen av oksygen til vann.		Et annet eksempel hvor selvelektroforese har blitt brukt til å drive partikler framover har blitt gjort av forskere i Texas <ref>N. Mano, A. Heller <br> Bioelectrochemical Propulsion, J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 11574 – 11575</ref>. I dette forsøket ble relativt lange (0,5-1 cm), ledende karbonfibre dekket med enzymer i begge ender. Midtstykket av fiberen var hydrofobt, mens endene var hydrofile, slik at fiberen holdt seg flytende, mens endene hadde god kontakt med vannet. I den ene enden (anoden) ble fiberen dekket med glukose oksidase, et enzym for oksidering av glukose, mens den andre enden (katoden) hadde et enzym for reduksjonen av oksygen til vann.

	Anodereaksjonen ble da:		Anodereaksjonen ble da:
Linje 94:		Linje 94:
	[[Bilde:magnetisk_styring.jpg\|400px\|thumb\|right\|Styring av nanostav med eksternt magnetfelt. (Nanostaven frakter en kolloidpartikkel) Kilde: American Chemical Society]]		[[Bilde:magnetisk_styring.jpg\|400px\|thumb\|right\|Styring av nanostav med eksternt magnetfelt. (Nanostaven frakter en kolloidpartikkel) Kilde: American Chemical Society]]

	Ønsker vi derimot å få alle stavene til å gå i en bestemt retning, mister vi selvfølgelig de tilfeldige Brownske bevegelsene. Dette har blitt gjort av forskere ved Pennsylvania State University i USA<ref>T. R. Kline, W. F. Paxton, T. E. Mallouk, A. Sen <br> Catalytic Nanomotors: Remote-Controlled Autonomous Movement of Striped Metallic Nanorods, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 744 – 746.</ref> Ved å endre sammensetningen av Pt/Au nanostavene til Pt/Ni/Au/Ni/Au får stavene ferromagnetiske deler. Ved å gjøre disse nikkeldelene av nanostavene tilstrekkelig korte, slik at lengden er mindre enn diameteren på staven, kan de magnetiseres transversalt i stedet for longitudinalt. Ved å sette på et ytre magnetfelt, vil stavene derfor ordnes slik at de ligger på tvers av magnetfeltet. I forsøket i Pennsylvania ble orienteringskraften fra magnetfeltet beregnet til å være ca. 10 000 ganger sterkere enn rotasjonskreftene fra Brownske bevegelser. Stavene vil ikke flyttes pga. magnetfeltet, men kun orienteres samme vei. Fremdriften skjer på samme måte som før ved katalyse av hydrogenperoksid til vann og oksygen.		Ønsker vi derimot å få alle stavene til å gå i en bestemt retning, mister vi selvfølgelig de tilfeldige Brownske bevegelsene. Dette har blitt gjort av forskere ved Pennsylvania State University i USA<ref>T. R. Kline, W. F. Paxton, T. E. Mallouk, A. Sen <br> Catalytic Nanomotors: Remote-Controlled Autonomous Movement of Striped Metallic Nanorods, Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 744 – 746.</ref>. Ved å endre sammensetningen av Pt/Au nanostavene til Pt/Ni/Au/Ni/Au får stavene ferromagnetiske deler. Ved å gjøre disse nikkeldelene av nanostavene tilstrekkelig korte, slik at lengden er mindre enn diameteren på staven, kan de magnetiseres transversalt i stedet for longitudinalt. Ved å sette på et ytre magnetfelt, vil stavene derfor ordnes slik at de ligger på tvers av magnetfeltet. I forsøket i Pennsylvania ble orienteringskraften fra magnetfeltet beregnet til å være ca. 10 000 ganger sterkere enn rotasjonskreftene fra Brownske bevegelser. Stavene vil ikke flyttes pga. magnetfeltet, men kun orienteres samme vei. Fremdriften skjer på samme måte som før ved katalyse av hydrogenperoksid til vann og oksygen.

	Ulempen ved denne metoden er at man ikke kan kontrollere i hvilken retning platinaenden av staven peker når man orienterer stavene. Dette fører til at om lag halvparten av stavene vil bevege seg til høyre og halvparten til venstre, normalt på det eksterne magnetfeltet.		Ulempen ved denne metoden er at man ikke kan kontrollere i hvilken retning platinaenden av staven peker når man orienterer stavene. Dette fører til at om lag halvparten av stavene vil bevege seg til høyre og halvparten til venstre, normalt på det eksterne magnetfeltet.
Linje 102:		Linje 102:
	===Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient===		===Styring av nanoflåte med konsentrasjonsgradient===

	Ved å bunte opp nanostaver til flåter, kan man styre retningen på disse flåtene<ref name="motility" />. Drives stavene fremover ved at det skjer en katalyse på overflaten, kan man plassere en kilde med en passende inhibitor for denne reaksjonen i løsningen. Stavene i ~~flåte~~ nærmest inhibitoren vil da få en mindre fremdrift enn stavene lengst unna, og flåten vil svinge seg inn mot inhibitorkilden. Etter hvert vil flåten bevege seg rett mot inhibitorkilden, mens hastigheten vil avta etter som den nærmer seg.		Ved å bunte opp nanostaver til flåter, kan man styre retningen på disse flåtene<ref name="motility" />. Drives stavene fremover ved at det skjer en katalyse på overflaten, kan man plassere en kilde med en passende inhibitor for denne reaksjonen i løsningen. Stavene i flåten nærmest inhibitoren vil da få en mindre fremdrift enn stavene lengst unna, og flåten vil svinge seg inn mot inhibitorkilden. Etter hvert vil flåten bevege seg rett mot inhibitorkilden, mens hastigheten vil avta etter som den nærmer seg.

	Det har også blitt gjort forsøk med styring av enkle nanostaver<ref name="colloidal">Shakuntala Sundararajan, Paul E. Lammert, Andrew W. Zudans, Vincent H. Crespi, and Ayusman Sen <br> Catalytic Motors for Transport of Colloidal Cargo, Nano Lett., 2008, 8 (5), 1271-1276</ref>. Ved å skape en gradient med høyere konsentrasjon hydrogenperoksid i ett område enn et annet, vil nanostavene sakte med sikkert vandre mot den høyeste konsentrasjonen hydrogenperoksid.		Det har også blitt gjort forsøk med styring av enkle nanostaver<ref name="colloidal">Shakuntala Sundararajan, Paul E. Lammert, Andrew W. Zudans, Vincent H. Crespi, and Ayusman Sen <br> Catalytic Motors for Transport of Colloidal Cargo, Nano Lett., 2008, 8 (5), 1271-1276</ref>. Ved å skape en gradient med høyere konsentrasjon hydrogenperoksid i ett område enn et annet, vil nanostavene sakte med sikkert vandre mot den høyeste konsentrasjonen hydrogenperoksid.
Linje 112:		Linje 112:

	===Self-assembly===		===Self-assembly===
	<i>Self-assembly</i> for store partikler er vanskelig pågrunn av lav diffusjonshastighet. Runde skiver med hydrofobe og hydrofile deler vil, når de møtes, binde seg med de hydrofobe delene mot hverandre ~~<i>Self-assembly</i>~~. Til disse kan man koble på en Platina-del som katalyserer spalting av hydrogenperoksid. Whiteside-eksperimentet<ref>D. B. Weibel, P. Garstecki, D. Ryan, W. R. DiLuzio, M. Mayer, J. E. Seto, G. M. Whitesides <br>Autonomous Movement and Self-Assembly, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 11 963 – 11967.</ref>viser at dette vil propellere skiven i en roterende bane som har en netto transversal bevegelse. Dette kan øke hastigheten for <i>self-assembly</i> betraktelig.		<i>Self-assembly</i> for store partikler er vanskelig pågrunn av lav diffusjonshastighet. Runde skiver i vann med hydrofobe og hydrofile deler vil, når de møtes, binde seg med de hydrofobe delene mot hverandre. Til disse kan man koble på en Platina-del som katalyserer spalting av hydrogenperoksid. Whiteside-eksperimentet<ref>D. B. Weibel, P. Garstecki, D. Ryan, W. R. DiLuzio, M. Mayer, J. E. Seto, G. M. Whitesides <br>Autonomous Movement and Self-Assembly, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2005, 102, 11 963 – 11967.</ref>viser at dette vil propellere skiven i en roterende bane som har en netto transversal bevegelse. Dette kan øke hastigheten for <i>self-assembly</i> betraktelig.

	===Hvite blodceller===		===Hvite blodceller===
	Et foreslått bruksområde er å feste bio-nanomotorer på hvite blodceller. En ser for seg at den økte diffusjonshastigheten vil gjøre cellene mer effektive.		Et annet foreslått bruksområde er å feste bio-nanomotorer på hvite blodceller. En ser for seg at den økte diffusjonshastigheten vil gjøre cellene mer effektive.

	=Lenker=		=Lenker=