莱顿大学 不同子状态的微锥速度
学分:莱顿大学 微小的自动推进球体只有几微米，在疏水性硅表面上比在亲水性玻璃表面上移动得更快
“几乎没有人意识到基质的重要性，”发现这种效应、研究并解释它的研究人员斯特凡尼亚·凯泽茨说
她在《物理评论快报》杂志上发表了这方面的文章
“这是一个偶然的发现，”丹尼拉·卡夫集团的科学家凯泽茨说，他研究微锥
这些微小的胶体球只有几微米
球体的一半覆盖着一层薄薄的铂
微型火箭 当这些颗粒悬浮在过氧化氢溶液中时，铂起到催化剂的作用
它促进过氧化氢与水和氧气的化学反应
粒子一侧反应产物的形成产生了流体流动，像微型火箭一样推动粒子
由于它们的自我推进，它们被称为“活性”粒子
有一天，它们可能会被用作微型机器人的马达部件
“我在一个项目中偶然发现了基底效应，我需要使用聚合物涂层玻璃作为基底，”凯泽茨在《物理评论快报》上谈到该出版物时说
“那些基质是高度亲水的
我注意到同样的游泳者移动得更慢了
为什么？”她和组长克拉夫特一起决定进行调查
学分:莱顿大学 硅酮 研究人员系统地检查了基底的电荷是否对速度有影响，但是没有得出明确的结果
基底的粗糙度也没有产生相关性
然后，他们决定测试疏水性不同的基材:疏水性聚二甲基硅氧烷(“硅酮”)与玻璃和亲水性聚乙烯
事实证明，基底的滑动性对推进速度有影响:微型火箭的速度达到了2
硅酮为每秒8微米，而其他基材为每秒1微米
疏水性的量度是接触角，即水滴表面与固体表面形成的角度
在亲水性基底上，液滴扩散很广，接触角很小
在疏水性基材上，接触角较大，通常大于90度
研究人员发现，对于相似的接触角，速度也是相似的，而更大的接触角也意味着更高的速度
在乌得勒支大学理论物理学家霍斯特·德格拉夫的帮助下，找到了一个解释
溶液在基底上的接触角与基底的滑动性有关
接触角越大，基底越光滑，因此流体越容易沿其流动
滑溜 “事实证明，基底的滑动性对推进速度有影响，”凯泽茨说
推进力来自粒子周围的流体流动
当粒子在基底上移动时，这些流动的一部分将在粒子和表面之间流动
这在光滑、疏水的表面上会更容易
另一方面，凯泽茨说，在亲水表面上流动时，水感觉到更大的阻力，因此推进流在粒子和表面之间移动时更困难
这将阻碍胶体的推进，导致游泳者在亲水表面上速度较慢
凯泽茨说，下一步是研究如何使用这个
人们可以想到芯片实验室、微型化学实验室或药物输送等应用，在这些应用中，药物被靶向并输送到身体的特定位置
凯泽茨:“在应用中，游泳者必须在有围墙和障碍物的复杂环境中自我推进
理解这些对游泳者的影响是很重要的
利用这些新知识，我们可以理解并可能控制微锥的行为
"
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