Işık, kaygan yüzeylere yükü geri kazandırır

Aydınlatıldığında yüzey yükünü yenileyen süper kaygan bir malzeme, yeni nesil arayüz malzemeleri ve mikroakışkanların önünü açabilir. Yeni malzeme, bir kopolimer, küçük sıvı metal parçacıkları ve yağlayıcı tutucu mikro yapıların bir kombinasyonudur ve geliştiricileri, çip üzerinde laboratuvar cihazlarında, biyolojik teşhiste ve kimyasal analizde uygulamalar bulabileceğini söylüyor.

Kaygan yağ ile doldurulmuş gözenekli yüzeyler (SLIPS), kendi kendini temizleyen, buzlanmayı önleyici ve aksi takdirde tekne gövdeleri veya mikroakışkan yongalar gibi yapılar üzerinde birikebilecek mikroorganizmaların "kirlenmesine" direnebilen cihazlar için çok umut vaat ediyor. Bununla birlikte, bu tür yağlayıcıların dezavantajları vardır. Birincisi, altlarındaki malzeme için fiziksel bir ekran görevi görürler, böylece sahip olabileceği herhangi bir istenen özelliği (yüzey yükü gibi) maskelerler. Bu tür tarama, damlacıkların ve sıvıların manipüle edilmesi ve kaygan yüzey boyunca kontrollü bir şekilde taşınması gereken uygulamalar için iyi değildir.

Güçlü şarj rejenerasyon özelliği

Araştırmacılar öncülüğünde Xuemin Du arasında Shenzhen İleri Teknoloji EnstitüleriÇin Bilimler Akademisi, şimdi bu tarama etkilerinden zarar görmeyen kaygan bir malzeme geliştirdi. Yeni ışık kaynaklı yüklü kaygan yüzey (LICS), adı verilen üç temel bileşenden oluşur: emilen ışığı verimli bir şekilde yerel ısıya dönüştürmek için mikro boyutlu Ga-In sıvı metal parçacıkları; poli(viniliden florür-co-trifloroetilen) mükemmel ferroelektrik davranışı için kopolimer; ve bir hidrofobik SiO tabakası ile kaplanmış mikro yapılar₂yağlayıcıyı hapsetmek için nanopartiküller.

Ayrıntılı olarak açıklanan bir dizi deneyde Bilim Gelişmeler, Ekip, yeni LICS'ye yerleştirilen damlacıkların hareketini kontrol etmek için ışık kullandı ve bunları yaklaşık 18.8 mm/sn'ye varan hızlarda ve yaklaşık 100 mm'ye varan mesafelerde hareket ettirdi. Mikroskopik veya makroskopik olabilen bu damlacıklar (hacimleri 10 ile XNUMX arasında değişmektedir).^-3 1.5 x 10'a³ µL), LCIS üzerindeki şarj sayesinde düz veya kavisli yüzeylere de tırmanabilir - bu, mevcut SLIPS için mümkün değildir.

Du, "LICS, hafif aydınlatmaya maruz kaldığında 1280 s'de mm kare başına 0.5 pico-Coulomb'a hızla ulaşabilir," diye açıklıyor. "Sağlam şarj yenileme kapasitesi, 10 döngü darbeli yakın kızılötesi ışınlamaya maruz kaldıktan veya altı ay boyunca silikon yağına daldırıldıktan sonra bile belirgin bir bozulma göstermiyor."

Ekibe göre, LICS, yönlendirilebilir damlacık tabanlı robotlar oluşturmak ve kimyasal reaksiyonları gerçekleştirmek için kullanılabilir. Ayrıca, kapalı bir tasarımda güvenilir biyolojik teşhis ve analize izin veren, pompasız bir mikroakışkan çipe entegre edilebilir.

Araştırmacılar şimdi damlacıklar üzerindeki kontrollerini daha da optimize etmeyi planlıyorlar. Du, “Bu akıllı polimerlerin ve LICS mikroakışkan çiplerinin biyokimyasal uygulamalarını da genişleteceğiz” diyor. Fizik dünyası.