Mikropartikler viser evne til at vende baglæns, hvilket baner vejen for mikrofluidiske enheder

Mikropartikler spiller en afgørende rolle i forskellige mikrofluidiske enheder, der udfører opgaver som blanding, pumpning og sansning. Disse små partikler kan manipuleres ved hjælp af eksterne kræfter, såsom magnetiske felter eller elektriske felter. Det er dog stadig en udfordring at opnå præcis kontrol over deres bevægelse.

I et nyligt gennembrud har forskere ved det tekniske universitet i München (TUM) og universitetet i Twente demonstreret en metode til at inducere rotationsbevægelse i mikropartikler fanget inde i en mikrofluidisk kanal. Dette gennembrud åbner op for nye muligheder for at kontrollere mikropartiklers adfærd og rummer et betydeligt potentiale for avancerede mikrofluidiske applikationer.

Nøglen til denne præstation ligger i den præcise manipulation af væskestrømme i mikrofluidkanalen. Ved omhyggeligt at designe kanalgeometrien og anvende specifikke trykforhold var forskerne i stand til at skabe et hvirvlende strømningsmønster, der inducerer rotationsbevægelse i de fangede mikropartikler.

Denne indviklede fluidiske kontrol tillod mikropartiklerne at rotere i begge retninger, hvilket gav hidtil uset kontrol over deres orientering og bevægelse. Forskerne demonstrerede denne evne ved at rotere mikropartikler indeholdende magnetiske nanokrystaller, som flugtede med det roterende magnetfelt.

Denne evne til præcist at rotere mikropartikler åbner et væld af muligheder for mikrofluidiske enheder. Det kunne muliggøre mere effektive blandings- og reaktionsprocesser, forbedre sansningsevnerne og give mulighed for udvikling af nye mikrofluidiske sorterings- og separationssystemer.

Resultaterne af denne undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, repræsenterer et betydeligt spring fremad inden for mikrofluidik. Ved at låse op for evnen til at rotere mikropartikler omvendt, kan forskere nu udforske nye veje til at udvikle sofistikerede mikrofluidiske enheder og systemer med forbedret funktionalitet og ydeevne.