Исследовательская группа из Городского университета Гонконга разработала многофункциональный электростатический инструмент, который может точно «улавливать» капли жидкости и дистанционно направлять их движение на плоских и наклонных поверхностях, а также в масляных средах. Результаты были опубликованы в академическом журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Разработанный китайскими учеными пинцет использует электростатическую индукцию для «привлечения» и дистанционного управления каплями жидкости различных количеств, типов и объемов на расстоянии до нескольких сантиметров. Иными словами, пинцет может перемещать капли, не прикасаясь к ним напрямую.
Исследователи назвали технологию электростатического пинцета для капель — DEST.
Система DEST состоит из двух частей: пинцета с внешним напряжением, подаваемым на наконечник электрода, и подложки, которая электрически заземлена. Капли наносятся на подложку, и когда электростатический пинцет подключен к источнику питания, электрические заряды капель и подложки перераспределяются за счет электростатической индукции. Это позволяет электростатическому пинцету точно «улавливать» капли и направлять их к электродам на кончике с соответствующим напряжением.
«DEST программируется, — уточнил профессор Ван, возглавляющий исследовательскую группу. — Наши эксперименты показали, что DEST может направлять движение капель жидкости в открытых пространствах, закрытых каналах и даже в масле. DEST также позволяет нам манипулировать каплями от десятков нанолитров до нескольких миллилитров и в разных количествах», — сказал профессор Ван.
По сравнению с другими технологиями манипулирования каплями, DEST обеспечивает точное и программируемое манипулирование каплями с высокой скоростью, неограниченным расстоянием и гибким управлением направлением. Еще одним преимуществом DEST является то, что он устраняет необходимость в точной фокусировке лазера на капле, что значительно сокращает время измерения и обеспечивает обнаружение информации о каплях с высокой пропускной способностью.
Современные подходы к манипулированию каплями в основном используют преимущества градиента поверхностной силы или силы, непосредственно приложенной к каплям. Эти методы всегда требуют, чтобы подложки или капли реагировали на внешние воздействия.
Манипулирование каплями имеет важное применение в таких областях, как управление теплом, сбор воды и химические реакции.
Читать далее:
Ядерному синтезу больше не нужны миллионы градусов: как работает новый метод
Самолет A380 совершил первый перелет на растительном масле
Инженеры создали чип для сортировки сперматодозоидов. Это поможет с бесплодием