http://www.physorg.com/news119702507.html
January 16, 2008
By Lisa Zyga
藉由混合奈米材料，那作用如同燃料與氧化劑，研究者創造出一種可燃的奈米炸藥，那能產生高達 3 馬赫的衝擊波。
這個團隊由 University of Missouri-Columbia (UMC) 與美國陸軍所組成，希望這種奈米尺寸的「聰明炸彈」能利用標靶藥物傳送到癌細胞上，並使健康細胞不受傷害。他們的研究發表在最近一期 Applied Physics Letters 上。
"奈米工程的鋁熱劑（thermites）能產生衝擊波，而且它們的特性類似於某些最初以鉛為基礎的炸藥，" Shubhra Gangopadhyay 說，UMC 電子與電腦工程系教授。"因此這些材料也許能取代以鉛為基礎的原始炸藥。我們亦能將此材料與微晶片技術整合，並利用小型微晶片系統產生衝擊波。這種微系統在國防與生命科學上有許多應用，例如標靶藥物與基因傳送。"
研究者解釋奈米鋁熱劑複合物，以金屬燃料與無機氧化劑製成，具有「傑出的」燃燒特性。混合了低密度氧化銅奈米桿（燃料）以及鋁奈米粒子（氧化劑）導致燃料與氧化劑之間有很大的接觸面積。在奈米尺度下，奈米鋁熱劑複合物的低密度與大接觸區域可導致快速傳播的燃燒。
該團隊以釘有光纖與壓力感應器的衝擊管（譯註：構造詳見原站）測試燃燒，以測量燃燒波速。他們發現此奈米複合物可產生每秒達 1500 - 2300 公尺的燃燒波，那在 3 馬赫的範圍內。
這些奈米炸彈的粉末使癌症與 HIV 藥物傳遞產生突破，研究者解釋。首先，藥物能向平常一樣用針給予，散播到全身。不過一個指向腫瘤的手持式裝置能傳送脈衝到腫瘤中。由此脈衝所產生的衝擊波能在所指之處的細胞開個小洞，讓藥物能進入腫瘤細胞。此外，衝擊波的力道能在微秒內將藥物推入細胞中。
研究者在動物組織上測試這個方法，並證明有 99% 的成功率 -- 幾乎所有細胞都正確認可此藥物。另一方面健康的細胞，證實比傳統療法，如化療，具有更少的副作用。如同 Gangopadhyay 所解釋，奈米炸藥與傳統炸藥有某些不一樣的特性。
"在傳統炸藥中，衝擊波在爆炸中產生，" 她說。"在奈米鋁熱劑中，快速傳播的化學反應能創造衝擊波而不會引爆。" 能產生衝擊波但不會爆炸是這種技術的關鍵，她說。
如果每件事情能順利進行，研究者希望該裝置能準備在 2-5 年內使用。除了生醫應用之外，奈米炸藥在其他領域也十分有用，例如：地質學與地震學。起初，該技術是用於陸軍中以進行 IED（土製炸彈，譯註：如恐怖份子常用的手機炸彈等）偵測。在此衝擊波送至地面能看出地底埋了什麼東西。
※ 除非標靶藥物能全部到達目標，否則其他的「炸彈」該怎麼從體內代謝掉？
＊ Generation of fast propagating combustion and shock waves with copper oxide/aluminum nanothermite composites
http://link.aip.org/link/?APPLAB/91/243109/1
S. Apperson, R. V. Shende, S. Subramanian, D. Tappmeyer, and＊ 奈米碳管進入細胞後... 第一張影像
S. Gangopadhyay, Z. Chen, K. Gangopadhyay
Appl. Phys. Lett. 91, 243109 (2007);
DOI:10.1063/1.2787972
＊ 第一張詳細的細胞核孔複合體圖誕生
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