🔬 Ученые из Университета Нагоя (Япония) создали революционный интерфейс, который работает как «виртуальные сортирующие наномашины» — без изготовления физических устройств! 🚀 Вместо этого они используют электронные пучки, направленные на тонкие мембраны из нитрида кремния. Это создает программируемые электрические поля, имитирующие микрожидкостные системы (управляющие микрообъемами жидкостей). Так можно сортировать наноматериалы по размеру в реальном времени и в любом месте! 💡
🌐 Подробности — в журнале Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering.
💎 В основе метода — оксид графена (GO) — углеродный материал толщиной в один атом. Его свойства и взаимодействия с клетками зависят от размера листов, поэтому сортировка критически важна. Раньше требовались сложные микрофлюидные устройства, но новая технология устраняет эту преграду! 💥
🔧 Временные электрические поля можно менять моментально, что позволяет точно сортировать листы GO для захвата загрязнений, растворителей или биомолекул. Как это работает? При проекции полей на раствор с GO возникают две противоположные силы:
1️⃣ Электроосмотический поток тянет листы к зоне проекции.
2️⃣ Электрофоретическое отталкивание отталкивает их.
📊 Скорость движения зависит от соотношения поверхностного заряда к массе. Чем меньше лист, тем выше это соотношение → он быстрее «убегает» от поля. Ученые измерили скорости листов размером 5–50 мкм²: у мелких частиц скорость оказалась выше! 🏃♂️
🎯 Так удалось разделять листы по размеру в заданных точках, создавая виртуальные наномашины по запросу. Например:
- Кольцевые паттерны полей для сортировки 🔄
- Движущиеся полукруги для направления частиц в разные стороны 🌀
🌟 «Это смена парадигмы в нанотехнологиях! Вместо устройств мы программируем силу, которая работает как виртуальный инструмент», — объясняет Кен Сасаки, ведущий автор исследования.
🌍 Профессор Такаюки Хосино добавляет: технология особенно перспективна для очистки окружающей среды и медицины. Например:
→ При промышленных утечках можно сразу на месте сортировать GO для максимально эффективного удаления загрязнений — без транспортировки в лаборатории! 🏭🚨
Материал предоставлен Университетом Нагоя.