Drivs av naturligt eller artificiellt solljus, en ny "mikrorörspump" transporterar vattendroppar över långa avstånd. Som rapporterats av kinesiska forskare i Journal Angewandte Chemie , pumpen består av ett rör vars egenskaper kan ändras asymmetriskt genom bestrålning. Detta resulterar i kapillärkrafter och en vätbarhetsgradient i innerväggen som arbetar tillsammans för att accelerera vattendropparna till exceptionella höga hastigheter.

Moderna molekylära analytiska och diagnostiska metoder fungerar i allmänhet med små mängder vätska. Mikrofluidisk teknologi har även använts i syntetiska processer där reaktioner sker i mikrokanaler och miniatyriserade instrument. För att exakt transportera så små volymer från en plats till en annan, forskare vid Tsinghua University och Beihang University i Peking, Kina, har utvecklat en "mikrotubspump".

Pumpen består av ett polymerrör med en diameter av cirka 500 µm. Den består av två lager:Det yttre lagret är polydimetylsiloxan (PDMS), som forskarna; leds av Chun Li, Zhiping Xu, och Liangti Qu; blandat med reducerad grafenoxid (rGO), ett kolbaserat nanomaterial som absorberar solljus särskilt bra. Detta producerar värme som överförs till det inre lagret av slangväggen, som är tillverkad av poly (N-isopropylakrylamid) (PNIPAm), en polymer som bildar en hydrogel vid rumstemperatur. Dess polymerkedjor är knutna till ett nätverk som sväller när det absorberar vatten. Över cirka 32 °C, hydrogelen kollapsar till kompakta sfärer som gör innerväggen hydrofob. Detta gör också att det inre lagret krymper, gör rörets innerdiameter större.

Bestrålning av röret i endast ena änden bildar en gradient av vätbarhet i innerväggen. Dessutom, rörets geometri blir asymmetrisk eftersom innerdiametern bara ökar vid den bestrålade änden. Kapillärkrafter gör att vattendroppar rör sig mot änden med mindre diameter – änden som inte bestrålas. Den minskade vätbarheten hos innerväggen vid den bestrålade änden accelererar vattendroppen ytterligare. Synergin mellan dessa två mekanismer resulterar i höga hastigheter, som kan kontrolleras genom att ändra bestrålningens intensitet. Efter bestrålning, röret svalnar mycket snabbt. Hydrogeln återgår till sitt ursprungliga tillstånd, redo att bestrålas igen.

Det flexibla materialet möjliggör tillverkning av meterlånga raka eller böjda rör som kan transportera vatten kontinuerligt över långa avstånd. Det är också möjligt att göra grenade system som kan bestrålas samtidigt eller i sekvens på olika platser. Detta, till exempel, möjliggör att enskilda droppar som innehåller olika reagenser kan transporteras i en specifik ordning och kombineras - och kan användas i diagnostiska tester eller när vattendroppar fungerar som mikroreaktorer för kemiska reaktioner.