化学所研制出可程序化控制的“液滴机器人”
- 2020/4/7 11:38:18 25922
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表研发】精确控制液滴行为是冷却降温、防结冰、微流控等应用领域的关键。当前研究主要集中于单一液滴移动行为，此时仅需使液滴的驱动力大于其移动时受到的固定阻力。调节液滴所受驱动力及阻力的相对大小，实现复杂的液滴行为，仍然面临严峻挑战。
所谓纳米图像印刷技术，说到底是一种新型的压印转印技术，它将被广泛用于纳米凹凸图形的加工制作。纳米图像印刷技术就是将具有纳米凹凸图像的模具作“印版”，用预先涂有聚合物涂层的硅片或玻璃片等作基板(被印物)，在相应的设备和器具配合下，通过精确压印并定型以后，再把模具与基板分离开来。这时，人们会发现，存在于模具表面的纳米凹凸图像便准确无误地被转印到基板表面的聚合 物膜上了。 这个被转印出的图像与模具表面的凹凸图形大小相等，深浅一致。但 形状正好相反(阴转阳的图像)，即前者的凸起处恰是后者凹下去的地方，反之亦然。我们把这种利用印刷压模的原理转印出具有纳米凹凸图形的技术，叫做纳米图像印刷技术。
在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，中科院化学研究所绿色印刷重点实验室宋延林课题组近年来致力于纳米绿色印刷技术的研究和应用，在喷墨打印墨滴控制和功能界面操控液滴行为领域取得一系列进展。
液滴和柔性电器器件结合是一种全新的构建全柔性软体机器人的思路、方法，该方法为全面实现复杂环境下可独立工作的软体机器人奠定基础。这种方法给时间和劳动消耗型研究带来了便利。高通量可编程控制的特点，使其可应用于基因测序、化学合成、药物递送和微组装等需要精确操控和持续检测领域，有望成为能进入人体检测治疗的“血管医生”，具有十分重要的科学意义和应用价值
近，他们设计出一种能够程序化控制的“液滴机器人”，实现了液滴的切割、移动、释放和旋转等复杂行为。该机器人由磁场控制系统和两个不锈钢组成。通过程序化控制磁场分布，可以改变钢球的位置和球心距，从而动态调节液滴运动时前后端受到的阻力大小，实现液滴的多行为控制。对钢球进行表面处理，调节其表面能，可用于多种类流体系统的操控。比如，在水下控制油滴，在油下控制水滴和水下控制气泡等。这种液滴控制技术在化学分析和生物医学等领域具有广泛的潜在应用前景。
资料来源：百科、化学研究所
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