如何快速按需组装液体装置?中国团队受玩具积木启发提出新方法

发布时间:2024-06-24 11:21:01 来源: sp20240624

   中新网 北京2月6日电(记者 孙自法)施普林格·自然旗下专业学术期刊《自然-化学工程》最新发表一篇材料论文,中国高校研究团队展示了一种快速、按需组装液体装置的方法,该方法通过将液滴像积木一样连接成小型直立结构。

  研究团队表示,这种方法受到玩具积木的启发,带来了一种组合式、可重构的方法,可在几分钟内构建如电池、小型反应器和现场即时检测等流体装置。

  据介绍,传统液体器件的装置昂贵且制造费时,通常依赖于预先设计的固体壁限制液体,或采用复杂的毛细结构来精细控制液体行为。这影响了此类装置的重构能力,尤其在需要即时决策的情况下。

  在本项研究中,论文共同通讯作者、东南大学生物科学与医学工程学院顾忠泽教授、杜鑫副研究员和同事合作开发出一种新方法,通过像玩具积木一样组装和拆卸液滴来构建液体装置。这些装置由二维和三维的几何形状组成,以精确定位的液滴作为单元,置于在硅油中培养的柱状基板中。

  这项研究的实验表明,相邻可混合的液体单元会互相连接,而不相溶的液体不混合,形成分离单元。研究团队用一个打印装置精确放置液滴单元,在几分钟内就能构建出不同几何形状和成分的液体装置。这些结构可以用一种类似特氟龙的纸来拆卸(切割)。

  应用这一方法,东南大学研究团队还展示了构建电池、小型反应器以及一种或可用于医学诊断的现场即时检测方法。他们指出,用这一方法构建的结构可以在几分钟至数十分钟内完成。(完) 【编辑:付子豪】