科学家引领开发分离亚微米颗粒的新型声流体技术
声流体学是声学和流体力学的融合,它提供了对流体和悬浮颗粒的非接触、快速和有效的操纵。施加的声波可以产生非零时间平均压力场,对悬浮在微流体通道中的粒子施加声辐射力。然而,对于低于临界尺寸的颗粒,由于流体中的声能耗散导致强烈的声流,粘性阻力超过声辐射力。因此,在使用声场进行操作和分选应用时,粒径是一个关键的限制因素,否则这些应用将在传感(等离子体纳米粒子)、生物学(小生物粒子富集)和光学(微透镜)等领域中发挥作用。
尽管声学纳米粒子操纵已被证明,但通常需要太赫兹 (THz) 或千兆赫兹 (GHz) 频率来创建纳米级波长,其中制造非常小的 SAW 换能器特征尺寸具有挑战性。此外,在纳米声学领域中尚未证明单个纳米粒子定位到离散陷阱中。因此,迫切需要开发一种快速、精确和可扩展的方法,用于使用兆赫 (MHz) 频率在声场中进行单独的纳米和亚微米级操作。
由新加坡科技与设计大学(SUTD)叶艾副教授和墨尔本大学David Collins博士领导的跨学科研究团队,与麻省理工学院的Jongyoon Han教授和SUTD的Hong Yee Low副教授合作,开发了一部小说用于在单粒子水平的纳米腔内捕获大量多重亚微米粒子的声流体技术。
声流体装置使用表面声波 (SAW) 作为驱动源,并包含位于微流体通道和声换能器界面处的弹性纳米腔层。生成的 SAW 在纳米腔中引起声驱动变形,并产生时间平均声场,该声场沿通道产生纳米级声力梯度。
通过利用这种独特的纳米级声力场来克服布朗运动和声流,该团队能够将数百万个单独的纳米级和亚微米级粒子操纵到纳米腔中。SAW 致动器上的纳米腔层实现提供了离散的捕获位置,其中单个纳米粒子可以通过暴露于 SAW 来限制,并随着 SAW 激发的停止而释放。这是一种快速处理和非接触式捕获系统,具有广泛应用于亚微米和纳米级物体的分类、图案化和尺寸选择性捕获的潜力。
这项工作已发表在顶级多学科期刊Small上,涵盖了纳米和微米级实验和理论研究的广泛主题,并登上了本期封面。包括 Mahnoush Tayebi、Richard O'Rorke 和 Him Cheng Wong 在内的 SUTD 研究生和博士后参与了该研究项目。
免责声明:本文由用户上传,与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考,并不构成投资建议。投资者据此操作,风险自担。 如有侵权请联系删除!
-
大众CC作为一款备受关注的中型轿车,凭借其优雅的设计和出色的性能一直吸引着众多消费者的目光。2025款大众CC...浏览全文>>
-
2025款阜阳途锐新车正式上市,凭借其卓越的性能和豪华配置吸引了众多消费者的关注。这款车型以最低售价55 88...浏览全文>>
-
在准备购买一辆汽车之前,了解车辆的落地价格是非常重要的。所谓落地价,是指购车时除了车款之外还需要支付的...浏览全文>>
-
安徽淮南地区的长安启源E07作为一款备受关注的新能源车型,凭借其时尚的设计、丰富的配置以及出色的续航能力,...浏览全文>>
-
安徽淮南长安启源A05 2025款新车现已正式上市,这款车型以其高性价比和出色性能吸引了众多消费者的关注。作为...浏览全文>>
-
安徽阜阳地区的威然车型在近期进行了配置上的升级,对于想要购买这款MPV的消费者来说,这是一个值得关注的消息...浏览全文>>
-
随着汽车市场的不断发展,SUV车型因其宽敞的空间和多功能性受到了越来越多消费者的青睐。作为大众旗下的高端旗...浏览全文>>
-
安徽蚌埠地区想要购买长安启源E07这款新能源汽车的朋友,可以参考以下信息来做出更明智的选择。长安启源E07定...浏览全文>>
-
随着汽车市场的不断发展,2025款安庆高尔夫作为一款备受关注的车型,其价格和配置自然成为消费者热议的话题。...浏览全文>>
-
近期,安徽蚌埠地区的帕萨特车型迎来了新一轮的价格调整,其落地价再次创下新低,吸引了众多消费者的关注。作...浏览全文>>
- 悉尼最后几个年薪低于 10 万美元的郊区
- 2025 年新南威尔士州值得投资的地方
- 揭秘在澳大利亚买房需要多少收入
- 悉尼最后几个年薪低于 10 万美元的郊区
- 昆士兰有望成为澳大利亚房地产强国之一
- MSI 推出首款双模式 4K 曲面电竞显示器
- 飞利浦 Screeneo GamePix 900:在发布前进行预览
- 您会在这个奇怪的电动露营三轮车里露营吗
- Meross 推出支持 Matter 的智能恒温器
- 配备出色 3K OLED 显示屏的 Acer Swift 16 现已降价至史上最低价
- Acer Predator Helios 18 RTX 4080 游戏笔记本电脑 现优惠 725 美元
- VivoX200Pro视频和新样张揭示了200MP蔡司变焦相机的锐利眼睛可以达到多远
- 派对氛围天文爱好者又一次欣赏到极光秀
- iPhone16相机控制按钮有史以来最不苹果的东西
- 贾雷尔夸萨与利物浦签订新合同
- 首款在安兔兔上得分300万的手机拥有非常强大的SoC即将发布
- HumaninMotionRobotics的自平衡XoMotion外骨骼获得加拿大批准用于物理治疗
- 龙宫样本对之前关于富碳小行星形成的观点提出了质疑
- 凯文德布劳内伤情更新曼城球星的伤势进展和可能的回归日期
- 实验室实验表明用核武器轰炸一颗巨大的小行星可以拯救地球