澳大利亞國(guó)立大學(xué)研究人員發(fā)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(xì)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(dǎo)管用于醫(yī)學(xué)樣品分析、生物傳感器或微型機(jī)器人。
研究領(lǐng)導(dǎo)小組的William Wong和Antonio Tricoli副教授說(shuō)到,這種類似于紙的材料可以迅速折疊成一個(gè)幾厘米長(zhǎng)的管,然后使得小水滴通過(guò)管移動(dòng)。
“如果我們把一滴水在一端,材料會(huì)蜷縮成管,輸送液體可達(dá)15厘米遠(yuǎn)!盬ong先生說(shuō)!坝眠@種材料還可以通過(guò)自組裝方式形成T型、叉狀和彎曲管道。從而形成液體導(dǎo)管!
過(guò)去的研究已經(jīng)開(kāi)始利用表面張力進(jìn)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(xiàn)一個(gè)幾個(gè)厘米的管的效果。研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),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(duì)人類健康有威脅的領(lǐng)域,如高反環(huán)境或需要進(jìn)行生物探測(cè)的傳染病,這種控制微量液體的流動(dòng)能力將是有用的。
該材料是價(jià)廉的且制造過(guò)程中是無(wú)毒的,會(huì)很容易的進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。聯(lián)合研究員Dave Nisbet博士表示,該材料也與活體組織相容。
“因?yàn)樗前踩牡土模赡鼙挥糜趥鞲衅鱽?lái)診斷癌癥和其他疾病的發(fā)生。這對(duì)生物學(xué)十分重要,”Nisbet博士說(shuō)。
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(duì)水有強(qiáng)烈排斥作用,把水滴從管子的一端“驅(qū)趕”到另一端。底部層是聚氯乙烯(PVC),它是強(qiáng)防水性(超疏水),可以防止水從已經(jīng)卷成管的材料中溢出。
該研究小組負(fù)責(zé)人Tricoli副教授表示,折疊運(yùn)動(dòng)也可以用于肢體觸碰后的移動(dòng),類似觸摸時(shí)含羞草植物的葉狀體收起來(lái)的方式。
“我們可以使材料用水卷起來(lái),然后通過(guò)加入乙醇再展開(kāi)。這種化學(xué)活化運(yùn)動(dòng)過(guò)程,可以在生物傳感器上真正起到作用,”Tricoli副教授說(shuō)。
研究報(bào)告發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)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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