PoF: ученые нашли способ усовершенствовать «лаборатории на чипе»
Российские ученые обнаружили новый физический эффект, который может повысить эффективность микрофлюидных устройств, используемых в медицине и научных исследованиях. Речь идет о так называемых «лабораториях на чипе», где жидкости перемещаются под действием электрического поля. О результатах работы сообщили в пресс-службе Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова.
Исследование провели специалисты лаборатории механики многофазных сред НИИ механики и физического факультета МГУ совместно с учеными Института физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН. Они разработали новую модель движения водного электролита с переменной диэлектрической проницаемостью в электрическом поле.
Эксперименты показали, что возле поверхности образуется дополнительный очень тонкий слой молекул. Он отличается меньшей диэлектрической проницаемостью и более низкой вязкостью. В этом слое может накапливаться большое количество диффузных ионов.
В университете пояснили, что выявленный эффект и созданная модель могут использоваться при разработке новых микрофлюидных устройств — сенсоров, микрочипов и других систем. Такие «лаборатории на чипе» позволяют перемещать жидкости без механических насосов, используя электрическое поле. Их применяют в медицинской диагностике, биохимическом анализе, генетических исследованиях и микромасштабном химическом синтезе.
Полученные результаты также могут помочь улучшить технологии очистки и разделения растворов, а также работу микрореакторов, где важно точно управлять движением ионов и жидкостей у поверхности.
Один из авторов исследования, старший научный сотрудник лаборатории механики многофазных сред НИИ механики МГУ Евгений Асмолов отметил, что ученым удалось показать значительное влияние подвижных ионов в пристеночной зоне и пониженной вязкости жидкости на электроосмотический поток. По его словам, это может заметно увеличить скорость электроосмоса по сравнению с обычными моделями электролита.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Physics of Fluids.
Рекомендуем также: