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科学家研发出新材料 遇水变吸管

日期:2016-07-01

澳大利亚国立大学研究人员发明了一种奇特材料,把一滴水滴在一张类似纸的材料上,这种材料能迅速卷起,形成一根细管子,把水滴从管子一端送到另一端。

这种新材料可以制出低廉的液体导管用于医学样品分析、生物传感器或微型机器人。

研究领导小组的William Wong和Antonio Tricoli副教授说到,这种类似于纸的材料可以迅速折叠成一个几厘米长的管,然后使得小水滴通过管移动。

“如果我们把一滴水在一端,材料会蜷缩成管,输送液体可达15厘米远。”Wong先生说。“用这种材料还可以通过自组装方式形成T型、叉状和弯曲管道。从而形成液体导管。”

过去的研究已经开始利用表面张力进行折叠材料,例如微小的立方体或金字塔,但是这是第一次使其呈现一个几个厘米的管的效果。研发团队发现,甚至可以用水使其形成一些特别的形状,如T型、叉状和弯曲管道。例如在对人类健康有威胁的领域,如高反环境或需要进行生物探测的传染病,这种控制微量液体的流动能力将是有用的。

该材料是价廉的且制造过程中是无毒的,会很容易的进行工业生产。联合研究员Dave Nisbet博士表示,该材料也与活体组织相容。

“因为它是安全的低廉的,可能被用于传感器来诊断癌症和其他疾病的发生。这对生物学十分重要,”Nisbet博士说。

这种奇特材料由薄薄两层纳米纤维组成,上层纤维吸水,使材料在水滴周围卷起,下层纤维对水有强烈排斥作用,把水滴从管子的一端“驱赶”到另一端。底部层是聚氯乙烯(PVC),它是强防水性(超疏水),可以防止水从已经卷成管的材料中溢出。

该研究小组负责人Tricoli副教授表示,折叠运动也可以用于肢体触碰后的移动,类似触摸时含羞草植物的叶状体收起来的方式。

“我们可以使材料用水卷起来,然后通过加入乙醇再展开。这种化学活化运动过程,可以在生物传感器上真正起到作用,”Tricoli副教授说。
  研究报告发表于《科学进展》杂志。(科技日报)

 

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