Уникальный дизайн позволит микрожидкостным технологиям и технологиям «лаборатория на кристалле», наконец, реализовать свой потенциал в самых разных областях — от биомедицины до биотоплива.Исследование было опубликовано на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).Ведущий исследователь доктор Хашаяр Хошманеш, научный сотрудник Центра современной электроники и датчиков RMIT, сказал, что в настоящее время не существует простого способа обвести жидкость вокруг жидкого кристалла в микроструктурных системах.
«Системы« лаборатория на чипе »открывают большие перспективы для таких приложений, как биосенсор и анализ крови, но в настоящее время они полагаются на громоздкие, крупномасштабные внешние насосы, что значительно ограничивает возможности проектирования», — сказал он.«Наш уникальный насос, работающий на одной капле жидкого металла, может быть легко интегрирован в микроустройство, не имеет механических частей, энергоэффективен и прост в производстве или замене.«Подобно тому, как интегрированная микроэлектроника произвела революцию в способах обработки информации, что позволило разработать компьютеры и смартфоны, интегрированная микрогидравлическая система может революционизировать способы обработки химикатов и манипулирования биочастицами на микроуровне. шкала.«Это нововведение показывает, что откачка в микро- и наноразмерном масштабе может быть достигнута с помощью простой системы — решающее достижение в области микрогидравлики».
В конструкции используются капли галинстана — нетоксичного жидкого металлического сплава, состоящего из галлия, индия и олова — в качестве ядра насосной системы для создания потоков жидкости в петлевых каналах.Когда сплав активируется приложением напряжения, распределение заряда по поверхности изменяется. Это продвигает окружающую жидкость, не перемещая каплю Галинстана по петле, используя процесс, называемый «непрерывным электросмачиванием».Насос хорошо управляем, скорость потока регулируется простым изменением частоты, величины и формы подаваемого сигнала.
Направление потока также можно легко изменить, изменив полярность приложенного напряжения.Видео на YouTube о работе насоса с жидким металлом: http://www.youtube.com/watch?v=TmDgOrNiOpEfeature=youtu.be