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微流控技術(shù)讓微小液滴實現(xiàn)高精度自由操控
2021-01-18
液滴懸浮技術(shù)是指通過構(gòu)建力學平衡場，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)運動阻力極小，表現(xiàn)出極佳的運動性。將液滴懸浮技術(shù)應用于微流體技術(shù)中，實現(xiàn)微尺度下懸浮物質(zhì)的高精度操控，可以應用于生物檢測、醫(yī)學及藥學分析、納米材料合成、光譜學檢測等諸多領(lǐng)域。目前，液滴懸浮技術(shù)依然受限于復雜懸浮系統(tǒng)和特殊懸浮條件，難以實現(xiàn)微小液滴的高精度和高自由度操控。
近期，重慶大學能源與動力工程學院陳蓉教授、廖強教授、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)，利用單光束實現(xiàn)了對10-12-10-15 L級懸浮液滴的定量生成、尺寸調(diào)節(jié)及高精度運動操控。研究人員揭示了局部光熱效應導致的“氣相捕獲陷阱”對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)格界面上實現(xiàn)了對懸浮液滴的非直線變速運動及啟停轉(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。研究人員希望通過該研究為復雜材料的輸送及原位反應和分析等提供新思路和新方法。
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