Ülilibe materjal, mis valgustatuna taastab pinnalaengu, võib sillutada teed järgmise põlvkonna liidesematerjalidele ja mikrofluidikatele. Uus materjal on kombinatsioon kopolümeerist, pisikestest vedelatest metalliosakestest ja määrdeainet püüdvatest mikrostruktuuridest ning selle arendajate sõnul võib see leida rakendusi kiibi laboriseadmetes, bioloogilises diagnostikas ja keemilises analüüsis.
Libedad määrdeainega infundeeritud poorsed pinnad (SLIPS) näitavad palju lubadusi seadmete puhul, mis on isepuhastuvad, jäätumisvastased ja suudavad vastu seista mikroorganismide tekitatud saastumisele, mis muidu võivad koguneda sellistele struktuuridele nagu paadikered või mikrofluidkiibid. Sellistel määrdeainetel on aga oma varjukülg. Esiteks toimivad need nende all oleva materjali füüsilise ekraanina, varjates sellega kõik soovitud omadused (nt pinnalaeng), mis sellel võivad olla. Selline sõelumine ei ole hea rakenduste jaoks, kus tilkade ja vedelikega tuleb manipuleerida ja neid kontrollitult üle libeda pinna transportida.
Tugev laengu taastamise võimalus
Teadlased eesotsas Xuemin Du Euroopa Shenzheni kõrgtehnoloogia instituudid, Hiina Teaduste Akadeemia, on nüüdseks välja töötanud libiseva materjali, mis ei kannata neid sõelumisefekte. Uus valguse indutseeritud laetud libepind (LICS), nagu seda nimetatakse, koosneb kolmest põhikomponendist: mikrosuuruses Ga-In vedelmetalliosakesed neeldunud valguse tõhusaks muundamiseks kohalikuks soojuseks; polü(vinülideenfluoriid)co-trifluoroetüleen) kopolümeer selle suurepärase ferroelektrilise käitumise tõttu; ja mikrostruktuurid, mis on kaetud hüdrofobiseeritud SiO kihiga2nanoosakesed määrdeaine püüdmiseks.
Katsete seerias, mida on üksikasjalikult kirjeldatud Teadus ettemaksed, meeskond kasutas valgust, et juhtida uuele LICS-ile asetatud tilkade liikumist, liigutades neid kiirusega kuni umbes 18.8 mm/s ja kuni umbes 100 mm kaugusele. Need tilgad, mis võivad olla kas mikroskoopilised või makroskoopilised (nende maht oli vahemikus 10-3 kuni 1.5 x 103 µL) suudab tänu LCIS-i laadimisele üles ronida ka tasastel või kõveratel pindadel – see pole praeguste SLIPS-ide puhul võimalik.
"LICS võib valguse valgusega kokku puutudes jõuda kiiresti kuni 1280 pikokuloni ruutmm kohta 0.5 sekundiga," selgitab Du. "Selle tugev laengu regenereerimisvõime ei näita ilmset lagunemist isegi pärast 10 000 tsüklilist lähiinfrapunakiirgust või isegi kuueks kuuks silikoonõlisse kastmist."
Kvantefektid muudavad magneteeni üllatavalt libedaks
Meeskonna sõnul saaks LICS-i kasutada juhitavate tilgapõhiste robotite loomiseks ja keemiliste reaktsioonide läbiviimiseks. Selle saab integreerida ka pumbavabasse mikrofluidkiibi, mis võimaldab usaldusväärset bioloogilist diagnoosimist ja analüüsi suletud konstruktsioonis.
Teadlased kavatsevad nüüd veelgi optimeerida oma kontrolli tilkade üle. "Samuti laiendame nende intelligentsete polümeeride ja LICS-i mikrofluidkiipide biokeemilisi rakendusi, " ütleb Du Füüsika maailm.
