En multidisciplinär studie utförd av Microfluidics Cluster av UPV/EHU har observerat och karakteriserat ett nytt system som involverar användningen av ett externt magnetfält för att manipulera luft-vattengränssnittet. Studien är en del av det europeiska multidisciplinära MAMI-projektet, där grupper och företag från sex länder deltar. Verket har varit med på framsidan av tidskriften Langmuir .

Inspirerad av naturliga material som stöter bort vatten, såsom lotusblad, har studiet och utvecklingen av intressanta hydrofoba ytor väckt stort intresse för områden som exakt manipulering av små volymer vätskor. När magnetiska egenskaper integreras i hydrofoba material, förstärks fjärrhanteringen av materialet medan vatten stöts bort, vilket ger nya perspektiv för möjliga tillämpningar. I detta arbete utfört av UPV/EHU:s Microfluidics Cluster, "utvecklade vi ett nytt system som gör det möjligt att manipulera luft-vattengränssnittet med hjälp av ett externt magnetfält", säger Fernando Benito-López, seniorforskare i UPV/EHU:s Microfluidics Cluster.

För att göra detta "utvecklade vi ett lager av hydrofoba magnetiska nanopartiklar som kan flyta på vatten-luft-gränssnittet och bilda ett stabilt vatten-fast-luft-gränssnitt. Vi såg att detta lager lätt böjs nedåt under ett externt magnetfält. Detta möjliggjorde lager för att skapa en tornadoliknande struktur med en inverterad konisk form som vi har döpt till "Magneto Twister", förklarade Fernando Benito-López. "Denna tornadoformade struktur beter sig som ett mjukt, elastiskt material som blir deformerat eller försvinner när magnetfältet appliceras."

Detta är en grundforskning där denna struktur kan tillämpas på tre stora tillämpningar i verkliga scenarier. Benito-López säger, "Först och främst använde vi Magneto Twister för att manipulera vattendroppar i ett vattenhaltigt medium utan att de blandas med varandra. Vi placerade vattendropparna ovanpå den magnetiska konen för att flytta dem inuti det vattenhaltiga mediet och transportera dem. dem var vi ville. När vattendropparna väl var på önskad plats kunde vi ta bort magnetfältet för att utföra reaktionen i en kontrollerad del av den totala vattenvolymen."

"Twistern användes för att separera vätskor inuti en kanal med en öppen yta, vilket ger oss möjlighet att ha oberoende reservoarer inuti en vätskekanal och lagra reagenser som bara kommer att blandas när det externa magnetfältet avlägsnas så att en kemisk eller biologisk reaktion kan ske", förklarade Fernando Benito. "Det skulle vara något som liknar en ventil som öppnar och stänger för att kontrollera rörelsen av vätskor i dessa kanaler och kanaler på ett kontrollerat sätt i mikroskala."

"Den magnetiska twistern användes för att samla in och ta bort mikroplaster som flyter på vattenytan helt enkelt genom att flytta Twistern mot mikroplasterna för att fånga in dem", säger Benito-López. + Utforska vidare

Rörelse av små vattendroppar kontrolleras med hjälp av en magnet