發(fā)布時間:2024年02月06日 21:19 來源:中國新聞網(wǎng)
北京時間2月6日凌晨,施普林格·自然旗下專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-化學(xué)工程》最新發(fā)表一篇材料論文,中國高校研究團隊展示了一種快速、按需組裝液體裝置的方法,該方法通過將液滴像積木一樣連接成小型直立結(jié)構(gòu)。
研究團隊表示,這種方法受到玩具積木的啟發(fā),帶來了一種組合式、可重構(gòu)的方法,可在幾分鐘內(nèi)構(gòu)建如電池、小型反應(yīng)器和現(xiàn)場即時檢測等流體裝置。
據(jù)介紹,傳統(tǒng)液體器件的裝置昂貴且制造費時,通常依賴于預(yù)先設(shè)計的固體壁限制液體,或采用復(fù)雜的毛細(xì)結(jié)構(gòu)來精細(xì)控制液體行為。這影響了此類裝置的重構(gòu)能力,尤其在需要即時決策的情況下。
在本項研究中,論文共同通訊作者、東南大學(xué)生物科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院顧忠澤教授、杜鑫副研究員和同事合作開發(fā)出一種新方法,通過像玩具積木一樣組裝和拆卸液滴來構(gòu)建液體裝置。這些裝置由二維和三維的幾何形狀組成,以精確定位的液滴作為單元,置于在硅油中培養(yǎng)的柱狀基板中。
這項研究的實驗表明,相鄰可混合的液體單元會互相連接,而不相溶的液體不混合,形成分離單元。研究團隊用一個打印裝置精確放置液滴單元,在幾分鐘內(nèi)就能構(gòu)建出不同幾何形狀和成分的液體裝置。這些結(jié)構(gòu)可用一種類似特氟龍的紙來拆卸(切割)。
東南大學(xué)研究團隊還提供一組視頻,對他們此次研究成果進行科普演示,并展示了構(gòu)建電池、小型反應(yīng)器以及一種或可用于醫(yī)學(xué)診斷的現(xiàn)場即時檢測方法。他們指出,應(yīng)用這一方法構(gòu)建的結(jié)構(gòu)可在幾分鐘至數(shù)十分鐘內(nèi)完成。(記者 孫自法 制作 劉鵬 視頻來源施普林格·自然)
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