Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Супертег Наука 2021январь
Наука

Ученые из Тюмени научились "возить" микрообъекты "грузовиками"

© Иллюстрация РИА Новости . А.ПолянинаТак художник представляет себе перемещение микрообъектов с помощью нового пинцета, разработанного в ТюмГУ
Так художник представляет себе перемещение микрообъектов с помощью нового пинцета, разработанного в ТюмГУ
Читать ria.ru в

МОСКВА, 30 июл — РИА новости. В Научно-исследовательской лаборатории Фотоники и микрофлюидики Тюменского государственного университета разработан способ бесконтактного захвата и перемещения микро- и нано-частиц. Способ не имеет аналогов и позволяет манипулировать сотнями и тысячами частиц одновременно, перенося их в заданное место на подложке. При этом на них не оказывается разрушающего воздействия, что позволяет управлять как неживыми, так и биологическими объектами.

Нир Качинский и его лазерный нейропаяльник
Ученые впервые "спаяли" нервные клетки при помощи лазераКанадские инженеры и нейрофизиологи впервые научились соединять между собой разорванные нервные волокна и "спаивать" разные нервные клетки при помощи лазера, что открывает дорогу для принципиально новых методов лечения травм спинного мозга.

Как поясняют авторы разработки руководитель лаборатории Наталья Иванова и старший научный сотрудник Олег Тарасов, она возникла как решение одной из насущных задач микрофлюидики. Эта активно развиваемая сейчас области науки и техники нацелена на управление микрообъемами жидкости или микрочастицами. До недавнего времени всех устраивала последовательные манипуляции со штучными объектами, но взрывной рост применений микрофлюидики диктует необходимость параллельного управления движением сотен и тысяч объектов для принципиально повышения скорости работы.

© Иллюстрация РИА Новости . А.ПолянинаТак художник представляет себе работу классического лазерного пинцета
Так художник представляет себе работу классического лазерного пинцета

Классический лазерный пинцет, разработки которого начались еще в 1970-х, позволяет с микронной точностью перемещать одновременно только одну или несколько частиц, и является дорогостоящей технологией. Однако не всегда нужна такая точность, не все образцы допускают воздействие лазера, часто требуется перемещать сразу большое число частиц. Ясно, что на каждую частицы лазер не нацелить.

Студенты на лекции, архивное фото
При Тюменском университете откроется школа перспективных исследованийШкола перспективных исследований откроется на базе Тюменского государственного университета в 2017 году, она позволит талантливым абитуриентам из Тюмени и Тюменской области продолжить обучение в родном городе, не уезжая в другие университеты.
Решение, найденное во фронтирной лаборатории ТюмГУ, является одновременно оригинальным и простым, что обеспечивает его универсальность и доступность. Частицы, которыми необходимо манипулировать, помещаются в слой жидкости, лежащий на подложке. Жидкостью является вода с небольшой добавкой спирта. На подложку фокусируют пучок света, который взаимодействуя с жидкостью, приводит к изменению ее поверхностного натяжения. В результате жидкость собирается в пятно света в виде маленькой капли, в объеме которой существует интенсивное конвективное течение.

© ТюмГУСерия фото, демонстрирующая процесс захвата и перемещения нескольких десятков частиц полиэтилена диаметром 150 мкм по поверхности стекла. Начальное и конечное положение пучка света показано пунктирными окружностью и эллипсом (вместе с собранными частицами). Стрелками указана траектория движения капли.
Серия фото, демонстрирующая процесс захвата и перемещения нескольких десятков частиц полиэтилена диаметром 150 мкм по поверхности стекла. Начальное и конечное положение пучка света показано пунктирными окружностью и эллипсом (вместе с собранными частицами). Стрелками указана траектория движения капли.

Смещение пучка света вдоль подложки вызывает перемещение капли, которая в свою очередь, захватывает частицы вдоль траектории движения (см. рисунок). Захваченные частицы удерживаются в капле за счет вихревого течения в ней и перемещаются вместе с каплей в нужное место подложки. Затем пучок света выключается, течение прекращается и частицы остаются в заданном месте подложки.

Упорядоченность частиц пара над нагретой водой
Физики исследовали поведение капель в "плоском тумане"

Указанным способом можно одновременно подхватить и переместить в требуемое место сотни и тысячи частиц. В дальнейшем их можно сортировать и располагать прецизионно уже оптическим пинцетом. Таким образом, данная капля это своеобразный микрофлюидный "грузовик", который привозит на микрофлюидную фабрику материал, а точное поштучное расположение деталей осуществляется уже другими инструментами.

Данное исследование поддержано сразу двумя престижными грантами (РФФИ и Европейского космического агентства) и выполняется параллельно двумя группами ведущих ученых в России и Великобритании. Российская группа под руководством федерального исследователя Натальи Ивановой проводит экспериментальное испытание предложенного способа, а группа профессора Виктора Старова из университета Лафборо (Loughborough University) выполняет теоретическое моделирование.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала
Глава делегации в Вене заявил о риске для гражданских судов в Черном мореРосавиация призвала аэропорты принять меры против обледенения самолетовНовый канцлер Германии прокомментировал обострение ситуации вокруг УкраиныИсследователи нашли спрятанный эскиз картины Рембрандта "Ночной дозор"Пресс-служба сити-менеджера Ростова объяснила, куда исчезли часы с его фото"Круг добра" выступил за беспошлинный ввоз незарегистрированных лекарствПутин сравнил обеспечение безопасности с принципом свободы человекаВ "Молдовагазе" заявили, что ежедневно платят "Газпрому" за поставкиМеркель передала дела новому канцлеру Германии Путин анонсировал визит президента Ирана в РоссиюРЕК попросил вернуть День памяти жертв Холокоста в школыРоссиянку Кикину отправят в космос на корабле Crew DragonМИД вручил ноту посольству США из-за возросшей военной активностиСМИ: во Франции задержали двух мужчин, планировавших теракт на РождествоВ Новгородской области более пяти тысяч жителей остались без светаТрутнев раскритиковал работу глав трех регионов по вакцинацииМицотакис поблагодарил Путина за позицию по проблеме КипраВ Госдуме ответили на заявление Нуланд о попытках Путина воссоздать СССРСтрелявший в МФЦ в Москве признал вину, заявили в ОНК Названы страны, которые скоро могут исчезнуть с лица Земли