无固体壁的液体流动和控制

在微流控器件中,当使流体通道小型化时,流体通道的固体壁变得越来越重要,因为它们限制了给定压力下可达到的流速,通道越小,流速越弱,或者需要更大的压力。已报道的减少壁相互作用的方法包括疏水涂层,注入液体的多孔表面,纳米粒子表面活性剂的干扰,表面电子结构的变化,电润湿,表面张力钉扎以及使用原子上平坦的通道。更好的解决方案是完全避免使用固体的墙壁。液滴微流体和鞘流可以实现这一点,但是需要中心液体和周围液体的连续流动。在这篇最新的Nature文章中演示了一种方法,其中水性液体通道被不混溶的磁性液体包围,两者均由四极磁场稳定。这创建了自修复,不阻塞,防污和近无摩擦的液体中液体流体通道。现场的操纵可提供流量控制,例如阀门,分流,合并和泵送。后者是通过移动与液体通道没有物理接触的永磁体来实现的。实验表明,这种磁流泵方法可用于运输全人类血液,并且可以减小剪切力而造成的损害。与传统的蠕动泵相比,溶血(血细胞破裂)减少了一个数量级(在传统的蠕动泵中,血液通过塑料管被机械地挤压)。文章中的磁性液体方法提供了输送微弱液体的新方法,特别是在将通道缩小到微米级且不需要高压的情况下,突破了传统微流体通道的限制。

首次发布时间:2021-11-17
最近编辑:3年前
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刘俊
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