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Posted in | Nanoanalysis | Nanofluidics

Dispositivo de Microminiaturized Que Puede Hacer Mediciones de Viscosidad Complejas

Published on August 31, 2010 at 8:38 PM

Los Investigadores en el National Institute of Standards and Technology (NIST) han demostrado un dispositivo microminiaturized que puede hacer viscosidad compleja los datos medición-críticos para una amplia variedad de campos que se ocupan de las cosas que tienen que flujo-en los tamaños de muestra tan pequeños como algunos nanoliters. Actualmente un prototipo tablero, el reómetro del NIST podría ser una herramienta determinado valiosa para los biotechnologists que estudiaban cantidades minuciosas de los materiales complejos que deben funcionar en espacios lindados.

La Viscosidad, la elasticidad y cómo los materiales fluyen cuando conforme a una fuerza son el tema de la reología, y las mediciones hablan mucho de un material complicado como un gel. ¿Está más bién un líquido o un macizo? ¿Por cuánto y bajo qué condiciones? El juguete popular Putty™ Tonto es un ejemplo clásico de la viscoelasticidad compleja, rebotando mejor que una bola de goma bajo una fuerza sostenida, súbita pero caída en un charco cuando está dejado solamente.

El NIST MEMS-basó el reómetro (el tecleo para extraer el fichero del mpg del dispositivo en la acción.) La placa móvil es controlada por los elementos de calefacción de resistencia en cheurón-como la estructura en la parte superior; la extensión y la contracción de las veletas hace la placa moverse hacia arriba y hacia abajo. El cuadrado Central en donde la muestra descansaría es aproximadamente 500 micrómetros a través. Haber: Christopher/NIST

Una manera común de hacer mediciones dinámicas de la reología (cómo el comportamiento cambia con la velocidad o la frecuencia de la fuerza aplicada) está con un instrumento importante del laboratorio que atrape una muestra de la prueba entre una placa y fija que se mueve, y mide de cuánto resiste la capa delgada del material de la prueba el ser deformado. Los tamaños de muestra Típicos están alrededor de un par de mililitros, que no suena como mucho, pero, dice el científico Gordon Christopher del polímero, porque a algunos investigadores que es un manojo entero.

“Mucha gente en las ciencia biológicas está haciendo los líquidos muy complejos del proyectista basados en las proteínas donde usted puede ser que haga solamente 10 mililitros al mismo tiempo. Los hidrogeles del Polipéptido para la salida de la droga o el repuesto del tejido, por ejemplo,” Christopher explican. “Sus comportamientos del flujo son muy complicados y usted necesita realmente entenderlos, pero en un reómetro tradicional su muestra para una única prueba es un porcentaje grande de lo que usted acaba de pasar dos meses que hacían.”

Inspirado por una charla por un científico del NIST que trabajaba en el diseño de los sistemas microelectromecánicos de colocación nanos nuevos (MEMS), el arranque de cinta de personas Kalman Migler y sus colegas comenzaron una colaboración para construir un dispositivo de MEMS que duplicó una deslizar-placa clásica dinámica reómetro-pero en un espacio sobre uno-vigésimo la talla de un sello. El tamaño de muestra del reómetro de MEMS es cerca de 5 nanoliters. “Con nuestro dispositivo, si usted me dio un mililitro de la muestra, podría darle detrás centenares de pruebas,” Christopher dice.

Igualmente como importante, él dice, el reómetro de MEMS intrínsecamente prueba los materiales cuando se lindan en un espacio muy pequeño. Para muchas aplicaciones biológicas donde el material se significa para ser utilizado en una región lindada como un vaso sanguíneo o el interior de a célula-o se debe inyectar con un fino aguja-entendiendo las características de flujo de pequeñas cantidades en un pequeño espacio es más importante que sabiendo se comporta en bulto.

Los reómetros tempranos del prototipo MEMS del NIST incluyen solamente la base que desliza el mecanismo de la placa en la viruta de MEMS, y confían en un microscopio y cámaras de alta velocidad para las mediciones reales. En una versión pulida, según el equipo de investigación, los sensores necesarios podían ser incluidos en la viruta y el instrumento entero reducidos a un dispositivo del PDA para, e.g., las mediciones del control de calidad en un suelo de la instalación. El reómetro dinámico del NIST MEMS se describe en un nuevo papel en Laboratorio en un Chip.*

* G.F. Christopher, J.M. Yoo, N. Dagalakis, S.D. el Hudson y K.B. Migler. El Revelado del aMEMS basó el reómetro dinámico. Viruta del Laboratorio, 2010, Artículo Anticipado. DOI: 10.1039/C005065B.

Last Update: 12. January 2012 20:20

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