对跨尺度液滴的多样化操纵,在风雅化学和生物医疗检测等领域都有主要的运用前景。从实用角度出发,有效的液滴操纵技能须要多功能集成及多尺度适用性。然而,如何进一步扩展磁相应液滴操纵的功能,并将多样化的液滴操纵功能从微升尺度扩展到纳升尺度仍极具寻衅。
科研职员先容,磁相应双面神折纸机器人的高下表面分别具有不同的润湿特性。机器人上表面为超疏水低液滴黏附状态,而下表面则为疏水高液滴黏附状态。同时,机器人的上表面还设计了两条折痕,以使机器人与液滴相打仗时,可以在毛细力的浸染下自发包裹液滴。机器人整体轮廓、折痕和表面微纳功能构造的加工和改性均由秒激光扫描而成。机器人在磁场驱动下通过翻滚主动靠近并包裹水点,可以实现对水点的可控运输。除此之外,磁相应双面神折纸机器人还可以通过定向翻滚与折叠从大液滴等分发出子液滴。通过掌握磁场强度可以将分发的子液滴从机器人中挤出。机器人利用其分外设计的超疏水外表面轻推水点,可以实现子液滴的可控开释分离。机器人也可以在磁场浸染下旋转,实现液体的可控稠浊,并结合其光热特性实现远程加热。
研究表明,磁相应双面神折纸机器人可以实现类似于商业化磁力搅拌机的搅拌及加热功能。除了能够实现水的快速稠浊之外,通过机器人的加热搅拌功能还可以有效实现高黏度液体(甘油)的快速稠浊。加热温度可以达到80℃以上。在实现多样化液滴操纵的根本上,研究职员让磁相应双面神折纸机器人可以将多种液滴操纵功能有效集成,实现连续的液滴操纵目标,这种多功能液滴操纵集成还能够有效扩展到纳升尺度液滴上。末了,作为观点验证,研究职员通过对磁相应双面神折纸机器人进行表面润色,并结合其多样化的液滴操纵功能,成功实现了核酸的提取和纯化。
研究职员先容,磁相应双面神折纸机器人可以实现跨尺度液滴操纵,对风雅化工、医疗诊断和微流体技能等广泛须要精确获取和添加试剂、微液滴图案化和快速微液滴反应等领域具有主要意义。
(中国科学技能大学供图)
(来源:科技日报)
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