Система манипулирования каплями - Мастерок.жж.рф
?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry



Как то мы с вами рассматривали эффект прыгающей капли и смотрели на очень необычный эффект капли "Принца Руперта". Давайте продолжим про капли, но уже с другим эффектом.

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали оборудование, которое при помощи электрических полей позволяет перемещать отдельные капельки жидких растворов химических веществ и биологических компонентов.

Это, в свою очередь, позволяет смешивать произвольные комбинации реагентов и изучать тысячи химических реакций в одно и то же самое время. Данное оборудование является альтернативой микрожидкостным устройствам, используемым сейчас в химии и биологии, в которых растворы перемещаются в микроскопических каналах за счет использования микронасосов и клапанов, и смешиваются в специальных полостях-реакторах.

Главной проблемой, успешно решенной исследователями, стало создание сверхгидрофобного покрытия рабочей области, которое накрывает печатную плату с рядами электродов. Свойства этого покрытия значительно уменьшают силы трения, что позволяет капелькам беспрепятственно скользить по поверхности. Помимо этого, сверхгидрофобное покрытие препятствует тому, чтобы капельки оставляли за собой следы, что не позволяет загрязнять одни реактивы следами других и поддерживает чистоту проводимых экспериментов.

Сверхгидрофобные свойства нового покрытия были получены за счет создания плотной матрицы из крошечных микросфер на его поверхности. Сейчас исследователи экспериментируют с поверхностями, покрытыми наноструктурами других форм и размеров, некоторые из которых работают лучше с определенными видами биологических жидкостей.

Поскольку поверхность обладает сверхгидрофобными свойствами, капельки, помещенные на нее, пытаются принять форму, максимально близкую к сферической. Электрический потенциал, подаваемый на электроды печатной платы, притягивает капельки к поверхности. И если снять потенциал с электрода, расположенного под капелькой и подать его на расположенный рядом электрод, капелька, скользя по поверхности, начнет двигаться в сторону этого электрода.





Для управления движением капелек используется электрический потенциал в диапазоне от 95 до 200 Вольт. При этом, на электроды через определенные промежутки времени подаются высоковольтные сигналы с частотой в 1 килогерц и низковольтные (3.3 Вольта) сигналы с частотой 200 килогерц. Высокочастотный низковольтный сигнал позволяет определить текущее местоположение капли жидкости, используя тот же самый принцип, который используется в сенсорных дисплеях. А низкочастотный высоковольтный сигнал как раз и заставляет перемещаться капельки жидкости.

Если капелька не перемещается с заданной скоростью, система автоматически повышает напряжение высоковольтного низкочастотного сигнала. Помимо этого, на основе данных о положении капельки, скорости ее движения и величине прикладываемого потенциала система может вычислить объем и массу содержащейся в ней жидкости.

Сигналами, подаваемыми на электроды печатной платы, управляет компьютер. Это позволяет управлять тысячами капелек одновременно, которые будут перемещаться, смешиваться и внутри которых будут идти определенные химические реакции. Все это делается полностью автоматически в соответствии с заложенной в компьютер программой.





"Оператору необходимо только задать последовательность операций высокого уровня типа, реактив А должен смешаться с реактивом Б в определенной пропорции, и через заданное время смешаться с определенным количеством реактива С" - пишут исследователи, - "Все остальное, включая расчет траекторий перемещений капелек реактивов, система сделает автоматически в режиме реального времени".

Внедрение новой технологии, считают исследователи, позволит существенно сократить расходы на проведение сложных химических и биологических исследований. Фармацевтические компании, к примеру, смогут испытывать воздействие на один вид болезнетворных микроорганизмов сразу нескольких видов или вариантов лекарственных препаратов. Более того, проводить подобные исследования смогут специальные роботы, которые будут действовать по единой программе, частью которой будет являться программа управления движением капелек исследуемых реагентов.

[источники]
источники
https://phys.org/news/2018-01-electric-fields-droplets-surface-enable.html



Subscribe to  masterok

Posts from This Journal by “Технологии” Tag

promo masterok январь 2, 12:00 46
Buy for 300 tokens
Вот так выглядит ушедший от нас 2017 год. А вот кстати, начало 2018 года показывает еще больший трафик, чем декабрь 2017: И вот один из дней - рекордсменов за всю историю журнала тоже уже в 2018 году: Красная цифра - это общее количество уникальных посетителей попавших в блог. В…

Comments

( 1 comment — Leave a comment )
nepuc
Jan. 30th, 2018 09:35 am (UTC)
Вот заживём-то теперь, благодаря новой технологии!
( 1 comment — Leave a comment )

Profile

О нашем центре
Сеть EPILAS – это уникальные медицинские центры, предоставляющие косметологические услуги премиального уровня по самым низким ценам в Москве.

Современная аппаратная косметология с применением лучших лазеров из Германии позволяет неинвазивно добиваться невероятных, а главное стойких результатов в борьбе с нежелательными волосами на теле, разглаживанием морщин на лице, отбеливанием кожи в любой зоне и лечения акне.

masterok
Masterok (Валерий)
Хочу все знать

Latest Month

October 2018
S M T W T F S
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031   

Tags

Powered by LiveJournal.com