Вода – природный ресурс, от которого зависит человечество и который используется во многих областях. В последние годы формирование структуры и контроль потока следовых количеств воды привлекли широкое внимание в области материаловедения, химии и биомедицины.
«Резать воду ножом»? 1 сентября репортеру сообщили, что исследовательская группа Сианьского университета Цзяотун и Северо-Западного политехнического университета совместно разработала новую технологию «лазерной резки воды» и реализовала эту идею для «воды!» дает новую идею.
Лазерная резка «водяного пирога» из различных узоров.
Осуществление резки и обработки воды лазером.
Как «приручить» воду и использовать ее, было предметом изучения с древних времен. Резка воды в глазах людей - это невероятная вещь, как известное стихотворение поэта династии Тан Ли Бая: «Вытащив нож, чтобы отрезать воду, больше воды, поднимите чашку, чтобы рассеять грусть, еще более грустную». Как отражено в, воду, как жидкость с беспорядком, трудно пластифицировать и разрезать традиционными методами.
В настоящее время основным средством контроля морфологии и потока микроводы является предварительная обработка твердых каналов. Однако из-за неупорядоченной природы и текучести воды точная обработка воды по-прежнему остается сложной задачей. Может ли лазерная резка как технология, использующая фототермический эффект для обработки твердых материалов, обеспечить резку и обработку воды?
Основываясь на вышеизложенной идее, группа профессора Ли Фэя из Школы естественных наук и технологий Сианьского университета Цзяотун и группа доцента Ли Сяогуана из Школы физики Северо-Западного политехнического университета объединились, чтобы использовать лазер, который известный как «самый быстрый нож», и использует технологию лазерной обработки, регулируя свойства текучести и поверхностного натяжения воды. Используя технологию лазерной обработки, команда реализовала идею «лазерной резки воды», регулируя свойства текучести и поверхностного натяжения воды, превратив «резку воды ножом» в реальность.
Команда сначала использовала гидрофобные наночастицы кремнезема для покрытия поверхности воды, создав «водяную лепешку» толщиной субмиллиметра, а затем разрезала «водяную лепешку» лазером, успешно реализовав идею «лазерной водной резки» и «водяной лепешки». лазерная резка водой». Идея «лазерной резки воды» была успешно реализована, были созданы разнообразные «узоры».
Выясните, почему «водяной пирог» можно разрезать.
Почему лазер может волшебным образом разрезать воду? Команда исследователей, «водяная лепешка» может быть разрезана лазером по двум основным причинам: во-первых, поверхность «водяной лепешки» наночастиц кремнезема на длине волны 10,6 микрон инфракрасного лазера имеет сильное поглощение, после лазерного облучения наночастицы кремнезема После лазерного облучения наночастицы кремнезема поглощают лазерную энергию, преобразуя ее в тепло для испарения воды; во-вторых, когда локальная вода испаряется, поток воды заставляет поверхность наночастиц кремнезема дополнительно покрывать открытую поверхность воды, тем самым предотвращая процесс «заживления» воды.
Введение Ли Фэя: команда также исследовала объем воды посредством экспериментов по области «водяной лепешки», толщине «водяной лепешки» по возможности резки и толщине «водяной лепешки», скорости лазерного сканирования по точности обработки. Оптимизированные экспериментальные параметры «лазерная водяная резка». Впоследствии лазерный резак был применен для успешной обработки широко используемых микрофлюидных чипов, включая поперечные каналы и дисперсные каналы, подтвердив способность «лазерной водной резки» обрабатывать сложные микрофлюидные структуры и определив, что микрофлюидные чипы обрабатываются «лазерной водной резкой». может достигать как минимум 350 микрометров. Было установлено, что размер наименьшего микрофлюидного чипа, обработанного методом «лазерной водяной резки», может составлять 350 микрометров.
Микрофлюидные чипы, изготовленные методом «лазерной резки воды», могут применяться во многих областях.
Манипулирование жидкостью — одно из основных применений микрофлюидных чипов и капель. Команда применила микрофлюидные чипы и капли, обработанные методом «лазерной резки воды», для соответствующих манипуляций с жидкостью и подтвердила функцию манипулирования жидкостью подготовленных самоподдерживающихся микрофлюидных чипов и капель.
В ходе исследования, основываясь на открытости микрофлюидного чипа, обработанного «лазерной резкой воды», команда применила микрофлюидный чип, обработанный «лазерной резкой воды», в качестве миниатюрной реакционной платформы для реализации химического синтеза. Например, комплексообразование меди с аммиаком и синтез аминокислот с гидратированным нингидрином. Основываясь на светопропускании микрофлюидных чипов, обработанных методом «лазерной резки воды», команда разработала их в качестве микрореакторов для биохимического зондирования и платформ колориметрического обнаружения для обнаружения биомаркеров, таких как ионы металлов, белки, мочевина и нуклеиновые кислоты. Наконец, обработанные микрофлюидные чипы использовались в качестве шаблонных форм для электрокинетических манипуляций с жидкими металлами и синтеза узорчатых гидрогелей, а также в качестве платформ для градиентного разведения лекарств и платформ для культивирования клеток.
В ходе исследования команда предложила новаторский метод обработки воды посредством лазерной резки, который решает проблему точной обработки воды путем связывания потока воды. Микрофлюидные чипы, изготовленные методом лазерной резки воды, имеют потенциал для применения в широком спектре областей, включая химию, здравоохранение, материаловедение и биомедицину.
