使用冷凝以非侵入性方式重新填充因蒸发而坍塌的液体弹珠
格里菲斯大学的研究人员已经解决了一个困扰液滴大小的微型反应器的问题，这可以提高药物输送和废物管理等应用的可行性。发表在应用物理快报上，该团队开发的技术使用冷凝来无创地重新填充先前因蒸发而坍塌的液体弹珠。
昆士兰微纳米技术中心的合著者 Nam-Trung Nguyen 教授说：“液态大理石是我们包裹在一层薄薄的微粒中的溶液液滴，可用于许多生物、化学和生化应用。”
“液体弹珠被用作微型反应器，用于容纳各种化学、生化和生物用途，例如生长细胞和应用，例如常见的 PCR，这是一种用于检测 的 DNA 扩增技术。
“将液体弹珠用于这些目的可显着减少所需的反应物和塑料消耗品的数量。”
为了制造弹珠，将一滴反应溶液滚过疏水(防水)颗粒或疏油(抗油)颗粒的粉末床，因此它们在液滴周围形成屏障，将其内容物与周围环境隔离开来。
然而，一旦形成，液态大理石面临一个主要问题：蒸发。
“在液滴周围形成的颗粒涂层可以包含体积从几纳升到几微升不等的液体，”昆士兰微纳米技术中心的主要作者 Kamallayam Rajan Sreejith 博士说。
“液滴周围的粉末涂层是多孔的，这意味着液体可以缓慢蒸发。因此，随着时间的推移，液体会消失，特别是当外部温度较高或在高温和低温之间不断循环时，就像 PCR 反应中发生的那样。
“这个过程会导致液态大理石失去体积并最终弯曲和坍塌。”
过去对这个问题的解决方案是使用注射泵侵入性地重新填充丢失的液体，并且需要非常困难的技术，例如流量传感和精确的流量控制。
“为了避免这些困难，我们开发了一种简单且非侵入性的方法来重新填充液体弹珠，”Nguyen 教授说。
“我们开发的过程依赖于冷凝，类似于可乐罐侧面露水的形成方式。当湿度和温度合适时，空气中的水会在罐子上冷凝形成水滴。
“我们模仿这个过程，通过设计大理石周围的外部条件来重新填充液态大理石，以鼓励外面空气中的水像焦炭罐一样凝结在大理石上，然后收集在多孔涂层内，使液态大理石能够重新填充并防止弯曲或倒塌。”
这种当前的再填充过程是在一个专门设计的环境中进行的，但研究人员希望对其进行优化，以便在各种微流体应用中实际使用。
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