חומר סופר-חלקלק שמחדש את מטען פני השטח שלו כשהוא מואר יכול לסלול את הדרך לחומרי פנים ומיקרו-נוזלים מהדור הבא. החומר החדש הוא שילוב של קופולימר, חלקיקי מתכת נוזליים זעירים ומיקרו-מבנים לוכדי חומר סיכה, והמפתחים שלו אומרים שהוא יכול למצוא יישומים במכשירי מעבדה-על-שבב, אבחון ביולוגי וניתוח כימי.
משטחים נקבוביים מחליקים (SLIPS) מראים הבטחה רבה להתקנים המנקים את עצמם, נוגדי הקרח ומסוגלים לעמוד בפני "התכלות" על ידי מיקרואורגניזמים שעלולים להצטבר אחרת על מבנים כגון גוף סירה או שבבים מיקרו-נוזליים. עם זאת, לחומרי סיכה כאלה יש את החיסרון שלהם. ראשית, הם פועלים כמסך פיזי לחומר שמתחתיהם, ובכך מסווים את כל המאפיינים הרצויים (כגון מטען פני השטח) שיש לו. הקרנה כזו אינה טובה עבור יישומים בהם יש לתמרן טיפות ונוזלים ולהעביר אותם על פני השטח החלקלק בצורה מבוקרת.
יכולת חידוש מטען חזקה
חוקרים בראשות שומין דו של מכוני שנזן לטכנולוגיה מתקדמת, האקדמיה הסינית למדעים, פיתחו כעת חומר חלקלק שאינו סובל מהשפעות ההקרנה הללו. המשטח הטעון המחליק החדש המושרה על ידי אור (LICS), כשמו כן הוא, מורכב משלושה מרכיבי ליבה: חלקיקי מתכת נוזליים Ga-In בגודל מיקרו להמרה יעילה של אור נספג לחום מקומי; פולי(וינילידן פלואוריד-co-trifluoroethylene) קופולימר על התנהגותו הפרו-אלקטרית המצוינת; ומבנים מיקרו מצופים בשכבה של SiO הידרופובי2ננו-חלקיקים ללכידת חומר הסיכה.
בסדרת ניסויים המפורטת ב התקדמות מדע, הצוות השתמש באור כדי לשלוט בתנועת הטיפות שהונחו על ה-LICS החדש, והזיז אותן במהירויות גבוהות של כ-18.8 מ"מ לשנייה ולמרחקים של כ-100 מ"מ. טיפות אלו, שיכולות להיות מיקרוסקופיות או מקרוסקופיות (נפחיהן נעו בין 10-3 עד 1.5 x 103 µL) יכול גם לטפס על משטחים שטוחים או מעוקלים הודות לטעינה ב-LCIS - דבר שאינו אפשרי עבור SLIPS נוכחיים.
"ה-LICS יכול להגיע במהירות ל-1280 פיקו-קולומב למ"מ רבוע תוך 0.5 שניות כאשר הוא נחשף להארת אור", מסביר דו. "יכולת התחדשות המטענים החזקה שלו אינה מראה ריקבון ניכר גם לאחר שנחשף ל-10 מחזורים של קרינת דחף קרוב לאינפרא אדום, או אפילו שקוע בשמן סיליקון במשך שישה חודשים."
אפקטים קוונטיים הופכים את המגנטן לחלקלק באופן מפתיע
לדברי הצוות, ה-LICS יכול לשמש ליצירת רובוטים מבוססי טיפות ניתנים לכיוון ולביצוע תגובות כימיות. זה יכול גם להיות משולב בשבב מיקרו-נוזל נטול משאבה, המאפשר אבחון וניתוח ביולוגי אמין בתכנון סגור.
החוקרים מתכננים כעת לייעל עוד יותר את השליטה שלהם בטיפות. "אנו גם נרחיב את היישומים הביוכימיים של הפולימרים החכמים הללו ושל שבבי מיקרו-נוזל LICS", אומר דו עולם הפיזיקה.
