Znajdź zawartość

Kilka odpowiednio skonfigurowanych kropli płynu może w przyszłości zostać wykorzystanych jako miniaturowe tanie pompy czy precyzyjne soczewki aparatach cyfrowych. Inżynierowie z Rensselaer Polytechnic Institute stworzyli płynne tłoki. Działają one dzięki oscylacjom kropli ferrofluidu, które bardzo precyzyjnie wypychają otaczający je płyn. Pulsacyjne ruchy ferrofluidu mogą działać jak miniaturowe pompy. Co prawda możliwe jest stworzenie miniaturowych mechanicznych pomp, które są na tyle małe, że znajdą zastosowanie w układach typu lab-on-a-chip, ale to bardzo złożona i droga konstrukcja - mówi profesor Amir Hirsa, szef zespołu badawczego z Wydziału Inżynierii Mechanicznej, Kosmicznej i Nuklearnej na Rensselaer. Nasze elektromagnetyczne płynne tłoki to nowy sposób na poradzenie sobie z problemem pompowania w mikroskali. Ponadto wykazaliśmy, że takie tłoki nadają się do tworzenia sterowanych przez układ scalony płynnych soczewek - dodaje naukowiec. Hirsa wraz z zespołem opracowali płynny tłok składający się z dwóch kropli ferrofluidu umieszczonych na substracie o powierzchni kilku centymetrów kwadratowych. W substracie wywiercono dwie dziury, po jednej dla każdej z kropli ferrofluidu. Całość umieszczono w komorze wypełnionej wodą. Impulsy z elektromagnesu powodują, że jedna z kropli zaczyna wibrować, poruszając się w górę i w dół. Jej ruch prowokuje powstanie sił magnetycznych, kapilarnych i inercyjnych, które powodują, iż druga z kropli ferrofluidu zaczyna się również poruszać, ale zgodnie z odwróconym wzorcem. Szybkość i siłę poruszających się kropli można kontrolować za pomocą pola magnetycznego o różnych właściwościach. W ten sposób obie krople ferrofluidu stały się płynnym rezonatorem, zdolnym do przepompowania otaczającego je płynu do sąsiedniej komory. Jako, że krople zmieniają kształt podczas ruchu, po przepuszczeniu przezeń światła zmieniają się w miniaturowe soczewki, pozwalające na sterowanie ich ogniskową. Już w tej chwili prędkość pracy soczewek i jakość uzyskanego obrazu dorównują kamerom internetowym pracującym z częstotliwościom ponad 30 klatek na sekundę. Dzięki nowym soczewkom możliwe będzie zatem stworzenie lżejszych kamer, zużywających mniej energii. Płynne tłoki mogą znaleźć liczne zastosowania. Posłużą jako pompa na wszczepianym w organizm chorego układzie precyzyjnie dozującym leki, a Hirsa nie wyklucza nawet, że w przyszłości będzie można nimi zastąpić naturalną soczewkę ludzkiego oka. http://www.youtube.com/watch?v=X-xMxA5SpTs