Как это часто бывает, ученые черпают свое вдохновение у природы, а точнее у ее многочисленных представителей, которые через тернии эволюции достигли определенного уровня совершенства для выполнения тех или иных функций. В качестве очередного примера можно привести жгутики бактерий, которые, подобно корабельному винту, вращаясь, проталкивают бактерию через среду. Именно такое вращательно-поступательное движение в вязких жидкостях является оптимальным при низких числах Рейнольдса. Данное обстоятельство вдохновило швейцарско-японский коллектив ученых на создание некоторого аналога бактериального жгутика с держателем на конце, способного транспортировать лекарственные препараты внутри организма.
Благодаря использованию прямой лазерной записи изображения (DLS) на поверхности фоторезиста, с последующим удалением неполимеризованных участков и нанесением слоев никеля и титана методом нанесения из газовой фазы (PVD), авторам удалось получить хорошо воспроизводимые "наноштопоры" необходимой формы.
В отличие от бактериальных жгутиков, которые перемещают бактерию из области с меньшей концентрацией питательных веществ в область с большей концентрацией, движущей силой для полученных "наноштопоров" является внешнее магнитное поле - статическое и вращающееся, причем в случае статического поля направление движения существенно зависит от угла подъема винтовой линии "наноштопора" (практически сонаправлено при угле подъема 45 градусов и практически перпендикулярно при 75 градусах). В случае приложения переменного поля ситуация несколько сложнее. При низких частотах наблюдается так называемое дрожание (тамблинг), также характерное биологического прообраза - бактерий, когда им необходимо поменять направление своего движения. При увеличении частоты внешнего поля возникает момент, индуцирующий винтовое движение.
Для наглядной демонстрации транспортных возможностей предложенного "наноштопора", авторами был проведен очень красивый эксперимент. В начале штопор, двигающийся в деионизированной воде, захватывает микрошарик полистирола (диаметром 6 мкм), который затем толкает по заданному маршруту, причем на пути следования штопора находится существенная ступенька. Несмотря на это препятсвие, груз остается в держателе и по достижении цели высвобождается простым изменением направления движения штопора.
