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解決生物實驗中樣品污染的關鍵 新懸浮技術


比利時的物理學家們根據(jù)音樂的顫音、振動和轟鳴現(xiàn)象,已經(jīng)研究出一種新型懸浮技術。


雖然只能用于處理非常細小的液滴,但卻成為解決生物實驗中樣品污染和海洋漏油污染問題的關鍵。

列日大學的研究員們開始再造水滴從揚聲器上濺出的方式,而該揚聲器隨著貝斯同時振動。他們使用油浴振動來代替揚聲器,因此釋放出來寬度達1毫米的高粘度油的液滴。 氣墊在油浴過程中,油會以一定的頻率振動——約為110赫茲。此時,液滴能彈跳起來并在置于其上的氣墊上來回滾動。根據(jù)一個簡短的視頻片段顯示,懸浮的液滴能來回滾動并迅速彈跳起來。之所以會出現(xiàn)這種現(xiàn)象,是因為液滴在不停地將底下的空氣推開,如此,它就能順利地滴落下來。但是,當油浴正在以一定的頻率振動時,其表面會出現(xiàn)一層氣體共振層。這種氣體共振層很難被推開。液滴在油浴表面四處漂浮,但是根本不會沾到油浴表面。兩者之間的距離約為150毫微米到1.5厘米 。

研究小組成員史蒂芬-多博洛說:我們**次在這種系統(tǒng)中觀察到自發(fā)的滾轉運動。產(chǎn)生懸浮現(xiàn)象的*佳狀態(tài)就是油浴的粘度高于液滴。如此一來,當研究員將氣墊置于油面上方時,油面就不會出現(xiàn)由液滴彈跳引起的波紋。此外,該研究小組試驗將水滴置于油面之上,此舉達到了類似結果。比利時列日大學特里斯坦-基萊說:這是一種傳送液滴的好辦法。他指出,其他的液體,例如汗水,眼淚或可溶于水的化學試劑,也能達到同樣的效果。Gilet說:甚至,我們可以將彈跳液滴與包含實驗室試劑的液滴相碰撞。舉例來說,包含酸或染料的實驗室試劑。你可以把其他液滴加到實驗用的液體中去。它們會一起進行彈跳運動直至凝聚在一起。在這種新的大彈跳液滴中,你們可以觀察到發(fā)生的化學反應。平時,我們在處理微小樣本時,通常會使用刻有小凹槽的微流薄片。但是,薄片的清理工作就不那么容易了。同時,在實驗正式開始前,我們也很難保證樣本不會混合在一起。而這種彈跳液滴就提供了一種迂回解決該難題的方法。

來自英國諾丁漢大學的物理學家理查德-希爾在接受《新科學家》雜志采訪時談到:將來,在處理大量微細液體時,這種技術就會發(fā)揮其作用。舉例來說,在生命科學實驗中,必須解決的一個問題就是避免出現(xiàn)液體沾污的問題。相應地,這種技術就能解決液體污染的問題。然而,多博洛指出,這種彈跳懸浮技術還不是很理想。未來研究可能包括漂浮的多層液滴,水將油層包圍在中間。將來,這種懸浮技術能更好地運用到科學技術中。