O controle de gotas individuais leva a superfícies de autolimpeza mais eficientes e implementações lab-on-a-chip. O professor da Universidade de Groningen, Patrick Onck, e colegas da Universidade de Tecnologia de Eindhoven mostraram que isso é possível usando uma técnica chamada mecanowetting. Os pesquisadores relatam uma forma de transportar gotas usando ondas de superfície transversais, que funciona mesmo em superfícies inclinadas ou verticais. A pesquisa foi publicada em Avanços da Ciência em 14 de junho.

A ideia de mecan umedecimento é simples:uma gota em uma onda de superfície transversal se moverá com a onda. “Uma das propriedades das gotículas de água é que elas sempre tentam ficar no topo de uma onda. a gota vai correr com ele, "Onck explica. É possível mover as gotículas usando deformação mecânica para criar ondas de superfície." O notável sobre isso é que também funciona em superfícies inclinadas ou verticais - as gotas podem até mesmo se mover para cima contra a gravidade. "

Edwin de Jong, Ph.D. candidato do grupo de Onck e primeiro autor do artigo, testou o conceito de mecanowetting por meio de um modelo de computador. "Quando parecia funcionar na teoria, nossos colegas da Universidade de Tecnologia de Eindhoven desenvolveram um experimento para testá-lo. Nosso modelo acabou acertando. Na prática, as gotas se moveram exatamente como havíamos imaginado. "

Lab-on-a-chip

Uma das aplicações da mecanowetting é em sistemas lab-on-a-chip, laboratórios completos do tamanho de um cartão de crédito, que são usados ​​para analisar fluidos biológicos, como sangue ou saliva. Isso permite o teste de amostras fora do laboratório, por exemplo., diretamente ao lado da cama, com uma taxa de resposta muito mais rápida. "Se formos capazes de direcionar cada gota separadamente, é possível realizar muitos testes diferentes em alta velocidade com um volume muito pequeno de fluido, "diz Onck. O transporte de gotículas separadamente já era possível por meio de eletrowetting." Eletrowetting é o transporte de gotículas através da aplicação de campos elétricos. Contudo, esses campos podem alterar as propriedades bioquímicas da amostra, e isso é algo que você não quer ao fazer exames de sangue. "

Enquanto isso, O grupo de Onck está explorando novas possibilidades. "Fizemos simulações de computador que mostram que a mecanização também funciona usando materiais responsivos à luz para criar ondas. A luz é especialmente interessante por causa de sua precisão e capacidade de controlar o movimento das gotas remotamente." Além dos sistemas lab-on-a-chip, mecanowetting tem várias outras aplicações interessantes, tais como superfícies autolimpantes, onde as gotas de água absorvem e removem ativamente a sujeira. Também oferece oportunidades para coletar umidade do ar, recolhendo gotas de orvalho para usar como água potável.