במחקר חדשני, חוקרים מאוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט עיצבו דרך לשלוט על תנועת טיפות מיקרוסקופיות של נוזל בחופשיות צף על פני בגודל סנטימטר שבבי ארוז עם אלקטרודות. הגילוי מאפשר את הביצועים של סוגים חדשים של ניסויים כימיים על microscale. פריצת הדרך באה החוקרים - ד"ר Orlin ד Velev, פרופסור להנדסה כימית, ושני סטודנטים NC המדינה דוקטורט, בריאן Prevo ו Ketan בהאט - למדו איך לעקוף את החיכוך על ידי השעיית טיפות של מים בתוך שמן fluorinated, ו ולאחר מכן באמצעות מתח חשמלי על מנת לאפשר לנוזל לרחף מעל מעגלים חשמליים של השבב. החלפת האלקטרודות של שבב לסירוגין - ידנית או בעזרת המחשב - מאפשרת לחוקרים להעביר את טיפות על פני שמן לכל מקום על השבב. השבב גם מאפשר לחוקרים לבצע ניסויים עם טיפות מעורבת, כמו נוזלים ניתן להעביר במסלולים שונים ולאחר מכן התמזגו או הגלום טיפות שמן או פולימר. לגילוי יש השלכות נרחבות מדעית. מלבד ניתוחים אפיונים של דגימות כימיות, השבב יכול לשמש מפעל זעיר, Velev אומר, ומאפשר לחוקרים לערבב טיפות כדי לבדוק תגובות כימיות, למשל, או להוסיף כמויות ספציפיות של הרעלן לתא כדי לראות כמה זמן לוקח לתא למות. Velev גם להוט לסנתז חומרי חלקיקים חדשים בתוך גבישים או נוזלים. המחקר התפרסם בגיליון דצמבר 4 של הטבע. "העברת טיפות של נוזל על משטחים מוצקים כמו חוקרים אחרים עשו לפנינו יש מספר מגבלות", אמר Velev. מחקרים אחרים בטיפות נעים על משטחים מוצקים מצומק על ידי חיכוך אם חלקיקים מוצקים או הועברו לאורך תעלות או משטח מוצק של שבב. "אבל את טיפות מושעה בחופשיות על שבב זה microfluidic לא לגעת בקירות מוצק, ולכן יכול לשמש כורים לסינתזה של חומרים או משקעים", אמר. האינטרס של Velev שבבי microfluidic נובעת עבודת המעבדה שלו גוברת על הרכבה עצמית microwires ידי העברת חלקיקי זהב עם זרם חילופין במים, עבודה קודמת שלו על שימוש בטיפות צף כמו אתרי הרכבה עבור חלקיקים מורכבים. "ניסויים bioassays, או קביעת נוכחות או ריכוז של מולקולות ביולוגיות, כי אנו עושים כיום עם מבחנות וכוסות כעת ניתן לעשות על microscale. התקן זה מגדיל את טווח היכולות בתחום מיקרופלואידיקה, אשר רק כמה שנים ", אמר Velev. השבב - שהיה פשוט וזול לעשות, Velev אומר, הוא לשימוש חוזר - קיבלה פטנט ארעיים, עם יישום במקום פטנט מלאה. |