澳大利亞國立大學研究人員發明了一種奇特材料,把一滴水滴在一張類似紙的材料上,這種材料能迅速卷起,形成一根細管子,把水滴從管子一端送到另一端。
這種新材料可以制出低廉的液體導管用于醫學樣品分析、生物傳感器或微型機器人。
研究領導小組的William Wong和Antonio Tricoli副教授說到,這種類似于紙的材料可以迅速折疊成一個幾厘米長的管,然后使得小水滴通過管移動。
“如果我們把一滴水在一端,材料會蜷縮成管,輸送液體可達15厘米遠。”Wong先生說。“用這種材料還可以通過自組裝方式形成T型、叉狀和彎曲管道。從而形成液體導管。”
過去的研究已經開始利用表面張力進行折疊材料,例如微小的立方體或金字塔,但是這是第一次使其呈現一個幾個厘米的管的效果。研發團隊發現,甚至可以用水使其形成一些特別的形狀,如T型、叉狀和彎曲管道。例如在對人類健康有威脅的領域,如高反環境或需要進行生物探測的傳染病,這種控制微量液體的流動能力將是有用的。
該材料是價廉的且制造過程中是無毒的,會很容易的進行工業生產。聯合研究員Dave Nisbet博士表示,該材料也與活體組織相容。
“因為它是安全的低廉的,可能被用于傳感器來診斷癌癥和其他疾病的發生。這對生物學十分重要,”Nisbet博士說。
這種奇特材料由薄薄兩層納米纖維組成,上層纖維吸水,使材料在水滴周圍卷起,下層纖維對水有強烈排斥作用,把水滴從管子的一端“驅趕”到另一端。底部層是聚氯乙烯(PVC),它是強防水性(超疏水),可以防止水從已經卷成管的材料中溢出。
該研究小組負責人Tricoli副教授表示,折疊運動也可以用于肢體觸碰后的移動,類似觸摸時含羞草植物的葉狀體收起來的方式。
“我們可以使材料用水卷起來,然后通過加入乙醇再展開。這種化學活化運動過程,可以在生物傳感器上真正起到作用,”Tricoli副教授說。
研究報告發表于《科學進展》雜志。
原文鏈接:http://www.anu.edu.au/news/all-news/scientists-make-a-self-folding-straw
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