新法可让液滴按需形成任意形状 有望借此开发出新型LED显示器
2014-11-13 13:23:06   来源:科研处、合作发展处    点击:

        麻省理工学院的研究人员日前找到一种方法,能够让水滴在特定的平面上按需形成任意形状。借助这种形状可控的液滴,将有望开发出新的生物医学实验设备和LED显示器。相关论文发表在《自然·通讯》杂志上。

  负责此项研究的麻省理工学院机械工程学副教授伊夫林·王和她的团队多年以来一直在努力创造能够排斥或吸引液体的纳米图案表面。她说:“新技术能够让我们精确控制接触区域内液滴的形状。不同于普通的圆形水滴,这些液滴能按照人们的需要变成正方形、六角形、三角形或是几乎任何其他形状。”

  据物理学家组织网近日报道,液滴的形状能够通过底层材料的纳米图案进行控制。新技术能够形成更密集的图案,消除了此前液滴之间不可避免会出现的空白。这项工作可能会导致新的基于液滴的印刷技术。这种液滴能够在非常密集的程度上实现完全可控,未来有望用来进行蛋白质或DNA检测或制造LED显示器。

  伊夫林·王说,这项工作涉及计算机建模和实验证实,使用了一种非常简单的模型,这种模型能够很好地预测出需要创建出的各种形状。在成本上,新方法低于目前用来制造微芯片的、基于硅的平板印刷技术。此外,这种方法在使用上也更加灵活。

  没有参与该项目的美国弗吉尼亚理工大学生物医学工程助理教授乔纳森·博瑞克说,这项工作很好地延续了哈佛大学霍华德·斯通对液滴的研究。2007年,斯通发现液滴能够在具有图案的表面形成多边形。新研究的主要贡献在于扩展了液滴的多边形中具有两个对称轴的支柱,将有望成为任何可能的几何结构的通用模型。这种模式与实验结果吻合度较好,在生物芯片或实验室的单芯片应用上将非常有用。

  虽然到目前为止该系统被证明只能用清水,但研究人员认为,原则上该平台适用于几乎所有液体。下一步他们将对实验进行改进并展开对其他液体的测试。

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