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微流控技術(shù)讓微小液滴實(shí)現(xiàn)高精度自由操控
2021-01-18
液滴懸浮技術(shù)是指通過(guò)構(gòu)建力學(xué)平衡場(chǎng)，使液相物質(zhì)穩(wěn)定懸浮于氣相環(huán)境中。由于懸浮狀態(tài)下物質(zhì)運(yùn)動(dòng)阻力極小，表現(xiàn)出極佳的運(yùn)動(dòng)性。將液滴懸浮技術(shù)應(yīng)用于微流體技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)微尺度下懸浮物質(zhì)的高精度操控，可以應(yīng)用于生物檢測(cè)、醫(yī)學(xué)及藥學(xué)分析、納米材料合成、光譜學(xué)檢測(cè)等諸多領(lǐng)域。目前，液滴懸浮技術(shù)依然受限于復(fù)雜懸浮系統(tǒng)和特殊懸浮條件，難以實(shí)現(xiàn)微小液滴的高精度和高自由度操控。
近期，重慶大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院陳蓉教授、廖強(qiáng)教授、朱恂教授、焦龍博士研究生等提出了一種基于光微流控技術(shù)的光致懸浮液滴操控技術(shù)，利用單光束實(shí)現(xiàn)了對(duì)10-12-10-15 L級(jí)懸浮液滴的定量生成、尺寸調(diào)節(jié)及高精度運(yùn)動(dòng)操控。研究人員揭示了局部光熱效應(yīng)導(dǎo)致的“氣相捕獲陷阱”對(duì)懸浮液滴生成及操控的決定性作用，并將單束聚焦光作為“光指揮棒”在迷宮型網(wǎng)格界面上實(shí)現(xiàn)了對(duì)懸浮液滴的非直線變速運(yùn)動(dòng)及啟停轉(zhuǎn)換的高精度操控。該技術(shù)還適用于含有多種生化試劑的懸浮液滴操控。研究人員希望通過(guò)該研究為復(fù)雜材料的輸送及原位反應(yīng)和分析等提供新思路和新方法。
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