Biodegradable magnesium fuel-based Janus micromotors with surfactant induced motion direction reversal; Colloids and Surfaces B: Biointerfaces; Vol. 218
| Parent link: | Colloids and Surfaces B: Biointerfaces Vol. 218.— 2022.— [112780, 8 p.] |
|---|---|
| Corporate Authors: | Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа ядерных технологий Научно-образовательный центр Б. П. Вейнберга, Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа ядерных технологий Лаборатория плазменных гибридных систем |
| Andre forfattere: | Zhao Zewei, Si Tieyan, Kozelskaya A. I. Anna Ivanovna, Akimchenko I. O. Igor Olegovich, Tverdokhlebov S. I. Sergei Ivanovich, Rutkowski S. Sven, Frueh J. С. Johannes Christoph |
| Summary: | Title screen The speed and motion directionality of bubble-propelled micromotors is dependent on bubble lifetime, bubble formation frequency and bubble stabilization. Absence and presence of bubble stabilizing agents should significantly influence speed and propulsion pattern of a micromotor, especially for fast-diffusing molecules like hydrogen. This study demonstrates a fully biodegradable Janus structured micromotor, propelled by hydrogen bubbles generated by the chemical reaction between hydrochloric acid and magnesium. Six different concentrations of hydrochloric acid and five different concentrations of the surfactant Triton X-100 were tested, which also cover the critical micelle concentration at a pH corresponding to an empty stomach. The Janus micromotor reverses its propulsion direction depending on the availability and concentration of a surfactant. Upon surfactant-free condition, the Janus micromotor is propelled by bubble cavitation, causing the micromotor to be pulled at high speed for short time intervals into the direction of the imploding bubble and thus backwards. In case of available surfactant above the critical micelle concentration, the Janus micromotor is pushed forward by the generated bubbles, which emerge at high frequency and form a bubble trail. The finding of the propulsion direction reversal effect demonstrates the importance to investigate the motion properties of artificial micromotors in a variety of different environments prior to application, especially with surfactants, since biological media often contain large amounts of surface-active components. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Sprog: | engelsk |
| Udgivet: |
2022
|
| Fag: | |
| Online adgang: | https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2022.112780 |
| Format: | Electronisk Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=669036 |
Lignende værker
Influence of the pH value and the surfactant concentration on the pumping performance of magnesium fuel based Janus micropumps; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects; Vol. 626
Udgivet: (2021)
Udgivet: (2021)
Investigation of the Antibacterial Properties of Janus Micromotors Catalytic Propelled by Manganese Dioxide and Hydrogen Peroxide to Reduce Bacterial Density; ACS Applied Bio Materials; Vol. 7, iss. 10
Udgivet: (2024)
Udgivet: (2024)
Direct measurement of thermophoretic and photophoretic force acting on hot micromotors with optical tweezers; Applied Surface Science; Vol. 549
Udgivet: (2021)
Udgivet: (2021)
A wideband acoustic method for direct assessment of bubble-mediated methane flux; Continental Shelf Research; Vol. 173
Udgivet: (2019)
Udgivet: (2019)
Experimental research of the vapor zone between two coalescing droplets of heated water; International Communications in Heat and Mass Transfer; Vol. 126
Udgivet: (2021)
Udgivet: (2021)
The breakup of gas bubbles by a shock wave: brief historical background; European Physical Journal H; Vol. 49
af: Minin I. V. Igor Vladilenovich
Udgivet: (2024)
af: Minin I. V. Igor Vladilenovich
Udgivet: (2024)
Calculation of methane bubble optimum diameter in a bubble reactor; Перспективы развития фундаментальных наук; Т. 1 : Физика
af: Polisadov S. S.
Udgivet: (2023)
af: Polisadov S. S.
Udgivet: (2023)
Количественная оценка пузырькового метана, достигающего приводных слоев атмосферы в Арктике; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 335, № 12
Udgivet: (2024)
Udgivet: (2024)
Application of Planar Laser-Induced Fluorescence for Interfacial Transfer Phenomena; Energies; Vol. 16, iss. 4
Udgivet: (2023)
Udgivet: (2023)
Bubble growth in composite water/fuel droplets: Effect on timing of their puffing/micro-explosion; Fuel; Vol. 392
Udgivet: (2025)
Udgivet: (2025)
К определению габаритов камеры реактора по плавлению базальта; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 332, № 2
af: Чаймелов А. А. Андрей Александрович
Udgivet: (2021)
af: Чаймелов А. А. Андрей Александрович
Udgivet: (2021)
Puffing and micro-explosion effects in composite liquid fuels in different heating arrangements; International Journal of Heat and Mass Transfer; Vol. 223
Udgivet: (2024)
Udgivet: (2024)
Microexplosive Atomization of Heterogeneous Fuel Drops for Intensifying Their Ignition; Chemical and Petroleum Engineering; Vol. 55, iss. 7-8
Udgivet: (2019)
Udgivet: (2019)
Инициирование и распространение детонационных волн в трубе с неоднородным по сечению распределением пузырьков; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 329, № 6
af: Гималтдинов И. К. Ильяс Кадирович
Udgivet: (2018)
af: Гималтдинов И. К. Ильяс Кадирович
Udgivet: (2018)
Результаты физического и численного моделирования перфорированного пода для реактора жидкофазного восстановления железа; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 337, № 3
Udgivet: (2026)
Udgivet: (2026)
Математическое моделирование перфорированного пода сталеплавильного агрегата непрерывного действия; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 335, № 12
Udgivet: (2024)
Udgivet: (2024)
Secondary atomization of gas-saturated liquid droplets as a result of their collisions and micro-explosion; Chemical Engineering Research and Design; Vol. 162
af: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Udgivet: (2020)
af: Antonov D. V. Dmitry Vladimirovich
Udgivet: (2020)
Особенности динамики детонационных волн в пузырьковой жидкости при прохождении границы "водоглицериновый раствор - масло"; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 328, № 8
af: Гималтдинов И. К. Ильяс Кадирович
Udgivet: (2017)
af: Гималтдинов И. К. Ильяс Кадирович
Udgivet: (2017)
Ratio of water/fuel concentration in a group of composite droplets on high-temperature heating; Applied Thermal Engineering; Vol. 206
Udgivet: (2022)
Udgivet: (2022)
Collisions of Two-Phase Liquid Droplets in a Heated Gas Medium; Entropy; Vol. 23, iss. 11
af: Tkachenko P. P. Pavel Petrovich
Udgivet: (2021)
af: Tkachenko P. P. Pavel Petrovich
Udgivet: (2021)
Determination of bubble point pressure & oil formation volume factor of crude oils applying multiple hidden layers extreme learning machine algorithms; Journal of Petroleum Science and Engineering; Vol. 202
Udgivet: (2021)
Udgivet: (2021)
Plasma synthesis of Ti–O and carbon nanoparticles and their modification with an anionic surfactant to obtain stable dispersions; New Journal of Chemistry; Vol. 48, iss. 31
Udgivet: (2024)
Udgivet: (2024)
Janus glycosides of next generation: Synthesis of 4-(3-chloropropoxy)phenyl and 4-(3-azidopropoxy)phenyl glycosides; Carbohydrate Research; Vol. 471
Udgivet: (2019)
Udgivet: (2019)
Optical Phenomena in Mesoscale Dielectric Spheres and Immersion Lenses Based on Janus Particles: A Review; Physics of Wave Phenomena; Vol. 30, iss. 5
Udgivet: (2022)
Udgivet: (2022)
Photonic hook shaping achieved by the micro-nano fiber array based Janus cylindrical metalens; Physica Scripta; Vol. 99, iss. 8
Udgivet: (2024)
Udgivet: (2024)
Effect of Surfactants on the Synthesis and Dissociation of Gas Hydrates; Fire; Vol. 7, iss. 7
Udgivet: (2024)
Udgivet: (2024)
Interaction of two drops at different temperatures: The role of thermocapillary convection and surfactant; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects; Vol. 559
af: Misyura S. Ya. Sergey Yakovlevich
Udgivet: (2018)
af: Misyura S. Ya. Sergey Yakovlevich
Udgivet: (2018)
Asymmetric Janus nanofibrous membrane with microspheres/nano-nets for switchable oil-water emulsions separation; Separation and Purification Technology; Vol. 374
Udgivet: (2025)
Udgivet: (2025)
Photonic Hook with Modulated Bending Angle Formed by Using Triangular Mesoscale Janus Prisms; Photonics; Vol. 9, iss. 12
Udgivet: (2022)
Udgivet: (2022)
Development of Viscoelastic Surfactant-Based Self-diverting Acid System to Stimulate Oil Production in Carbonate Reservoirs; Springer Series in Geomechanics and Geoengineering (SSGG); Proceedings of the International Field Exploration and Development Conference 2022. IFEDC 2022
Udgivet: (2023)
Udgivet: (2023)
Зависимость характеристик детонационных волн в многокомпонентной пузырьковой жидкости от начального давления; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 329, № 12
af: Гималтдинов И. К. Ильяс Кадирович
Udgivet: (2018)
af: Гималтдинов И. К. Ильяс Кадирович
Udgivet: (2018)
Magnetic Concentric Hot-Circle Generation at Optical Frequencies in All-Dielectric Mesoscale Janus Particles; Nanomaterials; Vol. 12, iss. 19
Udgivet: (2022)
Udgivet: (2022)
Photonic lenses with whispering gallery waves at Janus particles; Opto-Electronic Science; Vol. 1, iss. 2
Udgivet: (2022)
Udgivet: (2022)
Новый акустический метод количественной оценки пузырькового потока метана в системе донные отложения - водная толща и его реализация на примере моря Лаптевых, Северный Ледовитый океан; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 329, № 11
Udgivet: (2018)
Udgivet: (2018)
Ionic surfactant adsorption on TiO2, Al2O3 and carbon nanoparticles: physicochemical control of charge, colloidal stability and n-hexane/water interfacial tension; Journal of Molecular Liquids; Vol. 457
Udgivet: (2026)
Udgivet: (2026)
A comprehensive review of beneficial applications of viscoelastic surfactants in wellbore hydraulic fracturing fluids; Fuel; Vol. 338
Udgivet: (2023)
Udgivet: (2023)
Экспериментальное исследование двухфазного потока в вертикальной трубе в режиме газлифта; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 327, № 12
af: Евсеев А. Р. Алексей Романович
Udgivet: (2016)
af: Евсеев А. Р. Алексей Романович
Udgivet: (2016)
Моделирование течения газожидкостного потока на приеме электроцентробежных насосных установок с каркасно-проволочным фильтром; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 332, № 11
af: Уразаков К. Р. Камил Рахматуллович
Udgivet: (2021)
af: Уразаков К. Р. Камил Рахматуллович
Udgivet: (2021)
The effect of powder aggregates, carbon nanotubes and surfactants on the kinetics of synthesis and dissociation of gas hydrates; Energy; Vol. 325
Udgivet: (2025)
Udgivet: (2025)
Exploring reverse silicate weathering across geological time: a review; Clay Minerals; Vol. 60
Udgivet: (2025)
Udgivet: (2025)
Lignende værker
-
Influence of the pH value and the surfactant concentration on the pumping performance of magnesium fuel based Janus micropumps; Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects; Vol. 626
Udgivet: (2021) -
Investigation of the Antibacterial Properties of Janus Micromotors Catalytic Propelled by Manganese Dioxide and Hydrogen Peroxide to Reduce Bacterial Density; ACS Applied Bio Materials; Vol. 7, iss. 10
Udgivet: (2024) -
Direct measurement of thermophoretic and photophoretic force acting on hot micromotors with optical tweezers; Applied Surface Science; Vol. 549
Udgivet: (2021) -
A wideband acoustic method for direct assessment of bubble-mediated methane flux; Continental Shelf Research; Vol. 173
Udgivet: (2019) -
Experimental research of the vapor zone between two coalescing droplets of heated water; International Communications in Heat and Mass Transfer; Vol. 126
Udgivet: (2021)