Хіміки з Університетів Каліфорнії (США) та Алькали (Іспанія) створили перші каталітичні мікроракети з відкладеним пуском. При зануренні в розчин, що містить «паливо», частинки починають рухатися не відразу, а з затримкою, яка може досягати півгодини. Розмір ракет у кілька разів менший від товщини людської волосини. Вважається, що подібні пристрої можуть знайти застосування в доставці ліків або, наприклад, в очищенні стічних вод. Дослідження опубліковано в журналі, коротко про нього повідомляє.
Каталітичні мікроракети являють собою порожні трубки, на внутрішній частині яких нанесено каталізатор - речовину, здатну прискорювати певні хімічні реакції. Наприклад, у ролі каталізатора може виступати тонкий шар платини, вона здатна прискорювати розпад перекису водню на воду і кисень. Газ, що виділяється всередині трубки, виходить з неї, формуючи «реактивний струмінь» з бульбашок. Кожен такий бульбашка трохи підштовхує трубку-ракету, і та починає рухатися в рідині, розвиваючи швидкість до 400 своїх довжин на секунду.
Щоб контролювати напрямок руху такої системи, як правило потрібен зовнішній вплив. Наприклад, деякі реакції вимагають освітлення. Також на мікроракеті можна розмістити магнітний фрагмент, який зможе взаємодіяти з магнітним полем. Початок її руху також можна ініціювати зовнішнім впливом, але автори нової роботи знайшли спосіб вбудувати систему зворотного відліку в мікроракету.
Хіміки запропонували використовувати замість чистого платинового каталізатора його сплав з міддю, не здатної прискорювати розкладання перекису водню. У такому випадку мікроракета, навіть будучи зануреною в перекис, не почне рухатися відразу. Це пов'язано з тим, що активність каталізатора залежить від його ефективної площі - від того, як багато молекул перекису водню можуть одноразово безпосередньо взаємодіяти з платиною. У сплаві ця площа невелика.
Однак мідь у розчині перекису, що містить електроліти, виявляється схильною до гальванічної корозії. У парі з платиною вона виявляється жертовним металом і поступово окисляється, оголюючи активний каталізатор. Швидкість цього процесу залежить від концентрації електролітів (солей), перекису водню і кислотності середовища. Автори протестували мікроракети в природних середовищах з добавкою перекису в один відсоток: так, у морській воді затримка руху склала близько 8 хвилин, а в шлунковому соку - близько 40 хвилин.
Характер руху ракет варіювався від частинки до частки. Так, мікротрубки з істотними дефектами в геометрії оберталися і описували кола. Якщо рівень дефектів був невеликим хіміки спостерігали прямолінійний рух.
Частинки, що рухаються за рахунок каталізу хімічних реакцій, не обов'язково мають форму ракети. Таких «плавців» можна створити, наприклад, на базі сферичної частинки, половину якої можна покрити каталізатором. Нещодавно ми повідомляли про створення «плавців» складної будови за допомогою методики трафаретного 2D-друку. Вони складаються з декількох шарів, що несуть різні функції: рух, чутливість до магнітних полів і сорбція забруднень з поверхні рідини.