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磁化水滴使其跳跃

本站发布时间:2024-03-01 17:21:44

来自中国中山大学和大连理工大学的一个小型材料科学家联合团队发现,通过在其中放入磁性粒子并打开和关闭电磁体,可以以所需的方式使一滴水跳跃。这项研究发表在《ACS Nano》杂志上

作为更大努力的一部分,研究团队正在调查按需液滴运输。为了进一步了解激发液滴(在这种情况下是水)以所需方式移动的可能性,他们建立了几个结构

研究人员在平坦的表面上雕刻出小凹槽。然后用已知能防止吸水的清漆覆盖表面,从而在溅到表面上时形成液滴。液滴形成后,研究小组将一小块金属放入每一滴中,通过保持气泡形状的力将其固定到位。然后将整个表面放置在一组电磁铁上

研究小组发现,当电磁体打开时,它会将水滴的底部向下拉到下面的凹槽中,使其拉伸。关闭电磁体会导致向下的力突然消失,使水滴像橡皮筋一样弹回原来的形状。但由于液滴所含的能量很大,反弹的瞬间将液滴推到空中一段时间后反弹

使用MAJ在具有圆形排列斜切槽的SHGS上定向输送液滴。来源:ACS Nano(2024)。DOI:10.1021/csnano.3c11197

使用这种跳跃技术,研究人员发现它们可以导致一次跌落,以爬上小楼梯或越过障碍物。他们甚至试图用它来填充两根电线之间的空间,使灯忽亮忽灭。

这项技术可能被证明对运输或混合化学品有用,也可能对药物输送系统有用。研究人员甚至设想缩小规模,并将其用于创建芯片实验室应用程序

More information: Yusheng Huang et al, Magnetic-Actuated Jumping of Droplets on Superhydrophobic Grooved Surfaces: A Versatile Strategy for Three-Dimensional Droplet Transportation, ACS Nano (2024). DOI: 10.1021/acsnano.3c11197

Journal information: ACS Nano

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