Каков Microfluidics?
Microfluidics - технология проектирования и производственных устройств, которые могут направить очень малые потоки жидкости, в диапазоне microliter/nanoliter. Микролитр и миллимикрон - одна миллионная и одна миллиардная литра, соответственно. Для ссылки капля воды составляет приблизительно 25 микролитров.
Различные интересные свойства появляются, имея дело с такими небольшими количествами жидкости. Свойства, такие как поверхностное натяжение, которые имеют тенденцию не иметь значение, имея дело с объемами воды, к которым мы привыкли, начинают доминировать над динамикой в этих масштабах. Число Рейнольдса, которое определяет турбулентность потока, чрезвычайно низко в мелких масштабах, означая, что поток жидкости в значительной степени остается ламинарным. Это делает некоторые аспекты microfluidics более удобными и предсказуемыми, и другие немного более стимулирующий. Например, Вы не можете положиться на турбулентность, чтобы смешать вместе два потока, но должны положиться на одну только диффузию, как клеточная машина в теле.
Системы используя microfluidics должны быть произведены очень точно. Стекло - общий материал, но пластические массы и кремний - также популярные среды. Традиционные литографские методики могут использоваться, чтобы построить крошечные каналы на поверхности устройств, подобных компьютерной микросхеме. Все жидкости должны быть относительно чисты и лишены частиц, которые закупорили эти чувствительные каналы. Микрожидкие системы требуют компетентных жидких физиков для дизайна и теста.
Microfluidics находит приложения в биологии и химии. Микромножества ДНК, которые позволяют биологам одновременно управлять миллионами тестов на специфическом белке или последовательности генов, эксплуатируют microfluidics. Механизмы химического разделения могут использовать комбинации центрифуг и микрожидкого чипса, чтобы проанализировать химический состав специфического вещества. Они могут использоваться, чтобы подготовить биологические образцы к тому, что они проверили. Поскольку у большинства микрожидкого чипса есть проекты, которые не могут повторно формироваться, это ограничивает более честолюбивые приложения, но исследование находится в работах, чтобы обвод это.
Захватывающая новая область исследования - интеграция microfluidics с MEMS (микроэлектромеханические системы) технология. Включением крошечных насосов или электрических устройств на крошке microfluidics, это значительно растягивает разновидность приложений. К будущему microfluidics устройства может прилагаться миллионы крошечных впускных литников, которые позволяют пользователям управлять потоком сложными и полезными способами. Правительство интересовалось использованием microfluidics чипса проверять на присутствие биологического оружия и химического оружия.