麻省理工學院的研究人員日前找到一種方法,能夠讓水滴在特定的平麵上按需形成任意形狀。借助這種形狀可控的液滴,將有望開發出新的生物醫學實驗設備和LED顯示器。相關(guan) 論文發表在《自然·通訊》雜誌上。
負責此項研究的麻省理工學院機械工程學副教授伊夫林·王和她的團隊多年以來一直在努力創造能夠排斥或吸引液體(ti) 的納米圖案表麵。她說:“新技術能夠讓我們(men) 精確控製接觸區域內(nei) 液滴的形狀。不同於(yu) 普通的圓形水滴,這些液滴能按照人們(men) 的需要變成正方形、六角形、三角形或是幾乎任何其他形狀。”
據物理學家組織網近日報道,液滴的形狀能夠通過底層材料的納米圖案進行控製。新技術能夠形成更密集的圖案,消除了此前液滴之間不可避免會(hui) 出現的空白。這項工作可能會(hui) 導致新的基於(yu) 液滴的印刷技術。這種液滴能夠在非常密集的程度上實現完全可控,未來有望用來進行蛋白質或DNA檢測或製造LED顯示器。
伊夫林·王說,這項工作涉及計算機建模和實驗證實,使用了一種非常簡單的模型,這種模型能夠很好地預測出需要創建出的各種形狀。在成本上,新方法低於(yu) 目前用來製造微芯片的、基於(yu) 矽的平板印刷技術。此外,這種方法在使用上也更加靈活。
沒有參與(yu) 該項目的美國弗吉尼亞(ya) 理工大學生物醫學工程助理教授喬(qiao) 納森·博瑞克說,這項工作很好地延續了哈佛大學霍華德·斯通對液滴的研究。2007年,斯通發現液滴能夠在具有圖案的表麵形成多邊形。新研究的主要貢獻在於(yu) 擴展了液滴的多邊形中具有兩(liang) 個(ge) 對稱軸的支柱,將有望成為(wei) 任何可能的幾何結構的通用模型。這種模式與(yu) 實驗結果吻合度較好,在生物芯片或實驗室的單芯片應用上將非常有用。
雖然到目前為(wei) 止該係統被證明隻能用清水,但研究人員認為(wei) ,原則上該平台適用於(yu) 幾乎所有液體(ti) 。下一步他們(men) 將對實驗進行改進並展開對其他液體(ti) 的測試。
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