动态纳米和微柱能够在表面上传输水滴
在细胞控制和微流体技术领域,能够对流体的行为进行控制是一个相当大的挑战。为了应对这些挑战,需要设计出动态拓扑结构。
发表在“Advanced Functional Materials”《先进功能材料》期刊中的一篇文章中,Yongmei Zheng教授和来自生物仿生智能界面科学与技术重点实验室以及中国北京航空航天大学的同事开发了纳米微柱阵列(MNAS),通过磁感应的流体来控制微滴传输。
将聚二甲基硅氧烷(PDMS)和NdFeB复合材料制成微米/纳米级模具,然后用SiO2纳米粒子包覆这些柱状物。正是这些微小的柱子被磁化后,才成为了能够控制磁场中液滴传输的物理部件。这些柱子如图所示。
在磁场中,这些柱的弯曲、倾斜及作用角度可以应用磁场(AMF)的强度来控制。最大倾角可达59°。此外,倾斜的方向可以根据AMF的取向来控制。
这些纳米微柱阵列是疏水的,因此当它们被润湿时,由于这些柱的弯曲运动,就可以移动形成液滴,并且允许液滴沿倾斜方向输送。本文底部的两个视频,第一个显示了这种弯曲运动的作用,第二个为水滴在这个方向上的传输。
这种材料可以通过模具制造的材料,从简单的性质下,如疏水性和磁化,展现了如何产生新的特性。作者希望这样一组受磁场影响的纳米微柱,有朝一日可以应用于细胞控制和微流体技术领域。
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