یک ماده فوق العاده لغزنده که بار سطحی خود را در هنگام روشن شدن دوباره تولید می کند، می تواند راه را برای نسل بعدی مواد سطحی و میکروسیالات هموار کند. این ماده جدید ترکیبی از یک کوپلیمر، ذرات ریز فلز مایع و ریزساختارهای به دام انداختن روان کننده است و توسعه دهندگان آن می گویند که می تواند کاربردهایی در دستگاه های آزمایشگاهی روی تراشه، تشخیص بیولوژیکی و تجزیه و تحلیل شیمیایی پیدا کند.
سطوح متخلخل لغزنده تزریق شده با روان کننده (SLIPS) برای دستگاه هایی که خود تمیز شونده، ضد یخ هستند و قادر به مقاومت در برابر "آلودگی" توسط میکروارگانیسم هایی هستند که ممکن است در ساختارهایی مانند بدنه قایق یا تراشه های میکروسیال جمع شوند، بسیار نویدبخش است. با این حال، چنین روان کننده هایی جنبه منفی دارند. به عنوان مثال، آنها به عنوان یک صفحه فیزیکی برای مواد زیر خود عمل می کنند، در نتیجه هر گونه ویژگی مطلوب (مانند بار سطحی) ممکن است را پنهان کنند. چنین غربالگری برای کاربردهایی که در آن قطرات و مایعات نیاز به دستکاری و انتقال کنترل شده در سطح لغزنده دارند خوب نیست.
قابلیت بازسازی شارژ قوی
محققان به رهبری شومین دو از موسسه فناوری پیشرفته شنژن، آکادمی علوم چین، اکنون ماده ای لغزنده ایجاد کرده است که از این اثرات غربالگری رنج نمی برد. سطح لغزنده باردار جدید القا شده با نور (LICS)، همانطور که از آن نام برده می شود، از سه جزء اصلی تشکیل شده است: ذرات فلزی مایع Ga-In با اندازه میکرو برای تبدیل موثر نور جذب شده به گرمای محلی. پلی وینیلیدین فلوراید-co-تری فلوئورواتیلن) کوپلیمر برای رفتار فروالکتریک عالی آن؛ و ریزساختارها با لایه ای از SiO آبگریز پوشیده شده اند2نانوذرات برای به دام انداختن روان کننده
در یک سری آزمایش به تفصیل در با پیشرفتهای علمی, این تیم از نور برای کنترل حرکت قطرات قرار داده شده بر روی LICS جدید استفاده کرد و آنها را با سرعتی در حدود 18.8 میلی متر بر ثانیه و در فواصل حدود 100 میلی متری حرکت داد. این قطرات که می توانند میکروسکوپی یا ماکروسکوپی باشند (حجم آنها از 10 متغیر است.-3 تا 1.5 10 XNUMX3 µL) همچنین می تواند به لطف شارژ LCIS از سطوح صاف یا منحنی بالا برود - چیزی که برای SLIPS فعلی امکان پذیر نیست.
دو توضیح می‌دهد: «LICS می‌تواند به سرعت به 1280 پیکو کولن بر میلی‌متر مربع در 0.5 ثانیه برسد که در معرض نور نور قرار گیرد». قابلیت بازسازی بار قوی آن حتی پس از قرار گرفتن در معرض 10 چرخه تابش ضربه ای نزدیک به مادون قرمز یا حتی غوطه ور شدن در روغن سیلیکون به مدت شش ماه، هیچ پوسیدگی ظاهری را نشان نمی دهد.
اثرات کوانتومی مگنتن را به طرز شگفت انگیزی لغزنده می کند
به گفته این تیم، LICS می تواند برای ایجاد ربات های قابل هدایت مبتنی بر قطرات و برای انجام واکنش های شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین می تواند در یک تراشه میکروسیال بدون پمپ ادغام شود و امکان تشخیص و تجزیه و تحلیل بیولوژیکی قابل اعتماد را در یک طراحی بسته فراهم می کند.
اکنون محققان قصد دارند کنترل خود را بر قطرات بیشتر بهینه کنند. دو می گوید: «ما همچنین کاربردهای بیوشیمیایی این پلیمرهای هوشمند و تراشه های میکروسیال LICS را گسترش خواهیم داد. دنیای فیزیک.
