Próxima generación: buenas vibraciones
Una gota de color rojo avanza poco a poco por una pista curva CORTESÍA DEL LABORATORIO BOHRINGER, FOTO DE MICHAEL ISAACS
El dispositivo: Aunque la naturaleza puede inspirar grandes soluciones de diseño, a menudo necesita un poco de ajuste. Cuando los investigadores de la Universidad de Washington quisieron crear un sistema para mover cantidades minúsculas de líquido, buscaron inspiración en la hoja de loto con su superficie extremadamente hidrofóbica. Pero aunque el agua puede moverse a lo largo de la superficie de la hoja sin atascarse, no hay forma de controlar su flujo, una cualidad necesaria para diseñar pequeños dispositivos biomédicos portátiles.
Los investigadores primero crearon una superficie hidrofóbica que imitaba la hoja de loto mediante la construcción de pilares a microescala cuya textura superficial ayudó a mantener las gotas de agua esféricas. En medio de esos pilares, agregaron una serie de líneas arqueadas, como una pila de paréntesis, que ayudaron a que las gotas se mantuvieran en su lugar. Los investigadores podrían hacer que las gotas avancen a lo largo de la pista…
Esta es una nueva forma interesante de crear nuevos tipos de superficies estructuradas para poder manipular las gotas en varias direcciones, dijo Evelyn Wang, una mecánica ingeniero del Instituto de Tecnología de Massachusetts que no participó en el estudio.
Qué hay de nuevo: Los conceptos anteriores para mover distintas gotas de líquido implican aplicar electricidad o calor a la muestra, lo que puede alteran la química o desnaturalizan las proteínas y, por lo tanto, pueden no ser adecuados para aplicaciones biológicas. Queríamos algo que fuera muy suave, dijo el autor principal Karl Bhringer de la Universidad de Washington.
Si bien la temperatura se puede aumentar, para construir una cámara de PCR miniaturizada, por ejemplo, queremos la capacidad de calentar nuestras muestras. para estar separados de nuestra capacidad para moverlos, dijo.
Importancia: El chip está hecho de un material llamado polidimetilsiloxano (PDMS), que es realmente económico, dijo Wang. Fabricar cada chip costaría unos pocos dólares. Si lo amplía, reduciría [el costo] a centavos, dijo Bhringer, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren materiales desechables y baratos.
La investigación demuestra que los líquidos de diferente viscosidad se pueden transportar utilizando vibraciones, como las de un teléfono celular, pero Bhringer aún no ha diseñado una aplicación. El chip tendría que estar equipado con sensores o electrodos, que serían mucho más caros que la propia superficie.
Necesita mejorar: Las gotas de diferentes tamaños requieren diferentes frecuencias de movimiento. . Por ejemplo, una gota de 5 microlitros viajará a una frecuencia de resonancia de unos 80 hercios, dijo Bhringer. Una vez que se determina la frecuencia adecuada para el líquido que se utiliza, debería ser sencillo controlar su movimiento a lo largo del chip. Pero ser capaz de controlar el tamaño de las gotas que ingresan al chip inicialmente puede no ser tan fácil en una escala tan pequeña. Tendríamos que ver cómo ajustarnos a la tecnología existente de rociar o dividir gotas para que funcione con el chip, dijo Bhringer.
TA Duncombe et al., Controlling Liquid Drops with Texture Ratchets Adv Mater, 24, 154550, 2012.
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