(c) Graphicstock

Elektricky nabité povrchy pro řízení pohybu kapek i proti gravitaci

Jak pohybovat kapkami kapaliny na pevném podkladu, zejména pokud chceme, aby pohyb byl rychlý a eventuálně překonal i gravitaci po svislém nebo stoupajícím povrchu? Jednou z možností je vytvořit na povrchu gradient. Dosud se takto využívala hlavně smáčitelnost – kapka se posouvala podle toho, jak byl povrch hydrofóbní/hydrofilní. Problém je hlavně v tom v tom, že tímto způsobem lze větší rychlosti dosáhnout pouze na krátké vzdálenosti.
Vědci z několika institucí (tisková zpráva City University of Hong Kong a Ústav Maxe Plancka) nyní uvádějí, že namísto gradientu smáčitelnosti by se mohl uplatnit i gradient hustoty elektrického náboje. Experimentátoři tímto způsobem dosáhli rychlosti až 1,1 m/s, přičemž tímto způsobem lze řídit pohyb kapek i na větší vzdálenosti.
Vědci navrhli speciální povrch, který současně odpuzuje kapalinu i nepolární olejové látky (tzv. superamfifobický povrch). Na něj pak nechaly kapat vodu. Kapičky se odrážejí a snaží se co nejrychleji z povrchu stéct, přitom ztrácejí elektrony a povrch se nabíjí záporně. To, z jaké výšky kapky dopadají, pak ovlivňuje velikost náboje, vytvořit na povrchu gradient elektrického náboje je proto celkem snadné.
Velkou výhodu má tento postup v tom, že zatímco s jednou vytvořeným gradientem smáčitelnosti nebo jiné chemické vlastnosti se těžko dále manipuluje, gradient hustoty elektrického náboje se snadno mění a programovat chování přepravovaných kapiček dle potřeby, materiál lze snadno „dobít“. Výhodou je i to, že transportovat se takto dají prakticky všechny kapaliny, včetně těch s nízkým povrchovým napětím nebo malou dielektrickou konstantou.
Autoři výzkumu speciálně zmiňují řízený transport krve nebo roztoků solí a využití technologie předpokládají hlavně v medicínských aplikacích. Tímto způsobem lze ovládat migrace buněk, provádět biotechnologickou analýzu, mikrofluidní zařízení se dobře uplatní v systémech typu laboratoře na čipu apod.

https://www.nature.com/articles/s41563-019-0440-2, Surface charge printing for programmed droplet transport, Nature Material
Zdroj: Eurekalert.org

Magnony slibují husté ukládání dat do magnetických bublin

Magnony se představě poněkud vzpírají, ale budeme si na ně muset možná zvyknout, protože se …

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close