با تلاش محققان؛

ابزار میکروسیال برای دستکاری قطرات بدون دخالت دست ساخته شد

دستکاری و مدیریت قطرات در صنعت کاری چالش‌برانگیز است و محققان ابزار میکروسیالی ساختند که می‌تواند برای مرتب‌کردن و هدایت قطرات استفاده شود.

کد خبر: ۸۵۵۱۸۷

دوشنبه - ۲۶ خرداد ۱۳۹۹ / June 15, 2020

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، مهندسان دانشگاه دوک، ابزار میکروسیالی ساختند که می‌تواند از امواج صوتی برای ایجاد تونل‌هایی در روغن استفاده کند. با این کار می‌توان بدون دست زدن به روغن، آن را دستکاری و یا جا‌به‌جا کرد. این فناوری می‌تواند پایه و اساس یک تراشه زیست‌پزشکی در مقیاس کوچک و قابل برنامه‌ریزی باشد، تراشه‌ای که قابلیت استفاده در فرآیند‌های تشخیص بیماری یا تحقیقات را دارد.

تونی جون هوانگ از محققان این پروژه می‌گوید: «سیستم جدید ما قادر است در مسیریابی مجدد، مرتب‌سازی و هدایت قطرات با کمترین کنترل خارجی به ما کمک کند. با این فناوری با کمترین انرژی و تنظیم ساده می‌توان قطرات را دستکاری و مدیریت کرد.»

کنترل خودکار مایع موجب می‌شود تا بتوان از این فناوری در بخش حوزه‌ها نظیر تشخیص طبی و پایش ترکیبات در حجم‌های وسیع استفاده کرد. در حال حاضر، از سامانه‌های حجیم و گرانقیمت برای چنین کاری استفاده می‌شود که برای دستکاری مقدار کمی از سیال مناسب نیست.

سیستم‌های آزمایشگاه روی تراشه برای پر کردن فضای خالی فناوری در برخی حوزه‌ها استفاده می‌شود؛ با این حال، این سامانه‌ها با محدودیت‌هایی نیز روبرو هستند. از آنجایی که این ادوات مبتنی بر سطح جامد هستند، حرکت سیالات روی سطح، اثری از خود به جای می‌گذارد که می‌تواند منجر به آلودگی شود.

این پلتفورم جدید از یک لایه نازک بی‌اثر و غیرقابل امتزاج با روغن بهره‌مند است که موجب می‌شود قطرات از خود اثری به جای نگذارند. درست در زیر جایی که روغن حرکت می‌کند، یک بخش پیزوالکتریک وجود دارد که هنگام عبور جریان، لرزش ایجاد می‌کند. دقیقا شبیه به ساب‌ووفر، این ارتعاشات باعث ایجاد امواج صوتی در لایه نازک می‌شود.

این امواج صوتی هنگامی که از قسمت بالا و پایین تراشه و همچنین هنگام برخورد با هم الگو‌های پیچیده‌ای ایجاد می‌کنند. محققان با برنامه‌ریزی دقیق و طراحی مبدل‌ها و کنترل فرکانس‌ها، گرداب‌هایی ایجاد کردند که موجب تشکیل تونل‌هایی می‌شود که این تونل‌ها به قطرات، مسیر حرکتی می‌دهند.