物理科技生物学-PHYICA

发现将允许在纳米尺度上进行天鹅琉璃更复杂的工作

纳米技术 2022-05-05 23:58:10

休斯顿大学的珍妮·凯文 休斯顿大学一名工程师领导的研究人员报道了一种新的方法,通过略微提高温度或电压来刺激纳米级的流体流动

学分:美国化学学会应用纳米材料 从血液流经大脑到发电和电子冷却系统,液体通过小毛细血管和通道的运动是至关重要的,但当通道小于10纳米时,这种运动通常会停止

休斯顿大学的一名工程师带领的研究人员报告了对这一过程的新理解,以及为什么一些流体会在这些微小的通道中停滞不前,还报告了一种通过稍微升高温度或电压来促进质量和离子传输来刺激流体流动的新方法

这项发表在《美国化学学会应用纳米材料》杂志上的研究探索了表面张力较低的流体的运动,当分子被迫进入狭窄的通道时,表面张力较低的流体会使分子之间的键断裂,从而停止流体传输过程,这就是所谓的毛细作用

这项研究也登上了杂志的封面

UH大学机械工程副教授、该论文的相应作者哈迪·哈塞米说,这种毛细作用力推动液体在小通道中流动,是自然和技术中物质运输的关键机制——也就是说,在从人脑中的血液流动到水和营养物质从土壤到植物根和叶的运动以及工业过程中

但他说,当这些通道小于10纳米时,一些流体表面张力的差异会导致毛细过程——因此,流体的运动——停止

研究人员报告说,通过小刺激(如提高温度或使用少量电压)来控制表面张力,有可能促进持续流动

哈塞米说,稍微升高温度就可以通过改变表面张力来激活运动,他们称之为“纳米盐”

“根据液体的不同,将温度提高到2摄氏度到3摄氏度就足以使液体流动

“表面张力可以通过不同的变量来改变,”他说

“最简单的一个就是温度

如果你改变流体的温度,你可以再次激活这个流体流

“这个过程可以被微调以移动流体,或者只是其中的特定离子,为更复杂的纳米尺度工作提供了希望

研究人员写道:“表面张力纳米盐有望成为一个平台,用于管理一系列系统的纳米功能,并且可以预见其在药物输送、能量转换、发电、海水淡化和离子分离方面的应用。”

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