哈佛科學(xué)家制成小型微流電磁裝置

時(shí)間:2006-10-13

來(lái)源:控制與傳動(dòng)

導(dǎo)語(yǔ):40微米深的通道之間設(shè)計(jì)一個(gè)40微米寬,40微米深的通道。

磁性材料能通過(guò)外加電場(chǎng)進(jìn)行控制,這一特性可被用于很多領(lǐng)域。例如微型芯片系統(tǒng)的微流體泵,攪拌器,或者閥門等等,當(dāng)然它們還可以被用來(lái)區(qū)分和排列磁性粒子。  在生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)方面,電磁特性也能起到作用,例如:能和某些特定生物分子或細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)結(jié)合的抗體和配合物一旦安裝上磁性小球,就可以在它們和配體結(jié)合之后,利用以上特性將它們從復(fù)雜體系中區(qū)分出來(lái)。  和永磁鐵相比,電磁鐵還有一個(gè)好處:通過(guò)外加電流,它們的磁性能很容易的開關(guān)。同樣,場(chǎng)強(qiáng)能被設(shè)定為需要的值,而且改變起來(lái)很容易。但是電磁鐵也有缺點(diǎn),它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)很弱,所以電流要很靠近產(chǎn)生磁場(chǎng)的地方。  美國(guó)哈佛大學(xué)的G. M. Whitesides和他的同事最近利用并不復(fù)雜的方法制成了新裝置:有兩條金屬導(dǎo)線沿著一個(gè)微流體通道,導(dǎo)線距離通道10微米。在聚二甲基硅醚樹脂上,他們?cè)趦蓚€(gè)120微米寬,40微米深的通道之間設(shè)計(jì)一個(gè)40微米寬,40微米深的通道。  接著他們用3-巰丙基三甲氧基硅烷處理外側(cè)通道,這樣就能讓通道用軟焊料覆蓋。在冷卻后,液態(tài)金屬固化,在內(nèi)部通道左右兩側(cè)形成了兩條金屬電線。在這兩條電線中通電后產(chǎn)生的電場(chǎng)可以在中央通道內(nèi)生成2.8毫特的磁場(chǎng)。  同樣可以在通道內(nèi)操縱磁性小球:在通道兩旁制造兩條電線,但是這次它們不平行,而是在幾個(gè)毫米后相交。磁懸浮的小球通過(guò)通道,如果右側(cè)的電線有電流通過(guò),小球通過(guò)交叉點(diǎn)后會(huì)向右行,反之亦然。
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