发布日期:2024-11-08 04:36 点击次数:127
液体的自驱动单向流动是微流控芯片限度的连续热门之一男同 按摩,具有芜俚的应用远景,格外是在海水淡化、液体汇聚、油水分袂、生化检测等限度。干系词,传统微流控芯片连接清寒大要改革毛细力和拉普拉斯压差的微结构,这使得它们在三维空间中完毕高效液体定向输运(包括高度、速率和面积)变得费事,从而极地面收尾了其实质应用。毛细管晶体管(Adv. Mater. 2024, 36, 2310797)见识的提议与完毕,到手地科罚了这一问题,其大要设施化改革毛细流动的标的、高度和宽度,并充任毛细流动的开关/阀门以及放大器/衰减器,因此不错拓荒新的应用限度。
近期,东南大学顾忠泽训导与刘小将连续员团队在毛细管晶体管的基础上获得了进一步糟蹋。他们弃取玄色树脂手脚3D打印材料,到手制备了非对称、互连的悬空微结构(AOSCO)。该结构不仅完毕了快速、远距离、大面积的单向液体输运,其单向毛细高度卓绝90.0毫米,远超大多量先前连续中的讲明值(是其两倍以上),还诈欺玄色树脂的吸热特色,诞生出了一种光热反映的单向液体传输微流控芯片。该连续后果题为“3D Capillary Transistors for Photothermal-Responsive Unidirectional Liquid Transport”,已发表在Advanced Functional Materials期刊。
图1 三维毛细晶体管的筹备、制造以及酒精毛细爬升性能连续。比例尺:30 cm(a,左),2 cm(a,右);1 cm(b,左),100 μm(b,右);500 μm(d,e,左),250 μm(d,e,右)。
图2 毛细晶体管可完毕液体三维定向传输。比例尺:5 mm(a–f);1 cm(h)。
图 3 诈欺光热效应限度液体的单向传输。比例尺:1 cm(b男同 按摩,d,f);500 μm(e)。
该结构筹备充分诈欺了树脂的放松效应,到手退守了长悬空结构中各层之间的分袂,从而使其适用于更芜俚的树脂材料及更多类型的光团聚3D打印机。长入AOSCO中的毛细管晶体管效应和玄色树脂的吸热特色,连续团队使用红外灯手脚热源,完毕了三维空间中液体的可控毛细爬升,并基于此筹备了一种光热反映的微流控芯片,为液体在三维空间中的流动标的和高度提供了可编程限度的新决策。
意想
异日,将光热效应等其他外场刺激与毛细管晶体管长入,可能会催生新一代微流控芯片,并为高效、自驱动的液体图案化、海水淡化以及生牺牲学微反应等应用提供强有劲的平台。
玉足吧团队先容:该责任由东南大学硕士生刘若渔担任第一作家,硕士生周煜宁为共同第一作家。通信作家为东南大学顾忠泽训导和刘小将连续员,著作的其他合著者包括南洋理工大学博士生高铭、东南大学博士生史文婉以及硕士生张玉婷。顾忠泽训导与刘小将连续员的课题组主要聚焦于以下几个连续标的:1)高精度3D打印技能;2)微流体芯片;3)东说念主体器官芯片;4)光子晶体检测技能。本连续得到了国度当然科学基金、江苏省当然科学基金、东南大学驱动基金以及东南大学学科交叉后生特支酌量的资助。
开首:高分子科学前沿
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