Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Magnetiserende vanddråber for at få dem til at hoppe

Kredit:ACS Nano (2024). DOI:10.1021/acsnano.3c11197

Et lille kombineret hold af materialeforskere fra Sun Yat-sen University og Dalian University of Technology, begge i Kina, har fundet ud af, at det er muligt at lave en enkelt dråbe vandhumle på ønskede måder ved at putte en magnetisk partikel ind i den og dreje en elektromagnet til og fra. Forskningen offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano .



Forskerholdet undersøgte on-demand dråbetransport som en del af en større indsats. For at lære mere om muligheden for at få dråber af væske, i dette tilfælde vand, til at bevæge sig på ønskede måder, har de oprettet flere strukturer.

Forskerne skar små riller på en flad overflade. Overfladen blev derefter dækket med en lak kendt for at forhindre vandabsorption, og derved tillod dråber at dannes, når de sprøjtes på overfladen. Når dråberne var dannet, placerede holdet et lille stykke metal i hver dråbe, hvor det blev holdt på plads af de kræfter, der holdt bobleformen. Hele overfladen blev derefter placeret over et sæt elektromagneter.

Forskerholdet fandt ud af, at når elektromagneten blev tændt, trak den den nederste del af en dråbe ned i rillen nedenfor og strakte den. Slukning af elektromagneten resulterede i en pludselig fjernelse af den nedadgående kraft, hvilket tillod dråben at snappe tilbage til sin oprindelige form som et gummibånd. Men på grund af mængden af ​​energi, der var indeholdt i dråben, skubbede det tilbagevendende snap dråben op i luften et øjeblik, før den vendte tilbage.

Retningsbestemt transport af en dråbe på SHGS med cirkulært opstillede affasede riller ved hjælp af MAJ. Kredit:ACS Nano (2024). DOI:10.1021/acsnano.3c11197

Ved at bruge denne hoppeteknik fandt forskerne ud af, at de kunne få en enkelt dråbe til at klatre op på små trapper eller til at bevæge sig over forhindringer. De forsøgte endda at bruge det til at fylde rummet mellem to ledninger, hvilket fik et lys til at blinke til og fra.

Teknikken kan vise sig nyttig til at transportere eller blande kemikalier - eller måske til et lægemiddelleveringssystem. Forskerne forestiller sig endda at skalere det ned og bruge det til at skabe lab-on-a-chip-applikationer.

Flere oplysninger: Yusheng Huang et al., Magnetic-Actuated Jumping of Droplets on Superhydrophobic Grooved Surfaces:A Alsidig Strategy for Three-Dimensional Droplet Transportation, ACS Nano (2024). DOI:10.1021/acsnano.3c11197

Journaloplysninger: ACS Nano

© 2024 Science X Network