Мехурчета по команда: чип от Корнел създава и насочва микромехурчета с ултразвук
Върху площ от 3 милиметра на чип се образуват газови мехурчета точно там, където са нужни. Ултразвукът ги кара да трептят и така целенасочено движи течност.
Символна снимка · Снимка: Polorotyy / Wikimedia Commons, CC BY 4.0 (изрязана и мащабирана)
Изследователи от университета Корнел са разработили платформа, която създава и управлява микромехурчета при поискване. Върху около 3 милиметра площ на чип са разположени в квадрат девет електрода с диаметър по 6 микрометра. Под напрежение върху тях се образува водороден газ – мехурчета с размер от 10 до 100 микрометра. Изследването на екипа на физика Итай Коен и първия автор Джъюен Джан е публикувано на 14 октомври в научното списание Science Advances (DOI 10.1126/sciadv.aeg5408).
Ултразвук, в примера с честота 40 килохерца, кара мехурчетата да трептят, така че те раздвижват заобикалящата ги течност. В зависимост от подредбата се получава различно течение: три мехурчета в редица тласкат течността отляво надясно, три по диагонал – нагоре и наляво, а пет във формата на буквата L създават извито течение. Тъй като размерът на мехурчето определя резонансната му честота, мехурчетата могат да бъдат задействани целенасочено. При по-високо напрежение се образува цял облак от мехурчета, който може да бъде насочен с ултразвук в определена посока.
С тази подредба размерът, броят и положението на мехурчетата могат да се управляват в реално време, казва Джан. Тъй като мехурчетата се образуват там, където са нужни, системата не се нуждае от механични капани. Като възможни приложения екипът посочва целенасочено доставяне на лекарства и микророботи, задвижвани от мехурчета. Работата е финансирана от Националната научна фондация на САЩ (NSF) и Army Research Office.