Лазерне різання води з використанням гідрофобних частинок. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Лазерне різання води з використанням гідрофобних частинок

17.07.2023

Китайські вчені у галузі матеріалознавства виявили дивовижну можливість різати звичайну воду за допомогою лазера. Дослідження показало, що суміш води з гідрофобними частинками діоксиду кремнію (кремнезему) дозволяє створювати різноманітні візерунки на поверхні води під впливом лазерного випромінювання, що може мати важливе значення для розробки мікрорідинних чіпів.

Лазерна обробка матеріалів широко застосовується у різних галузях завдяки високій точності та швидкості роботи. Однак застосування лазера для різання води представляло складність через поверхневий натяг, який перешкоджає досягненню необхідного тиску для різання. Вода занадто текуча, що робить її різкою складною. Однак можливість лазерного різання води може мати велике значення для розробки мікрорідинних чіпів, що застосовуються в біомедицини, біології, аналітичній хімії та фармацевтиці.

Вчені з Університету Сіань Цзяотун разом із колегами виявили вирішення цієї проблеми. Вони з'ясували, що додавання гідрофобних наночастинок діоксиду кремнію у воду дозволяє піддаватися лазерному різанню при використанні лазерного випромінювання довжиною хвилі 10,6 мікрометра. Гідрофобні частинки змінюють плинність води та її пропускну здатність світла, що забезпечує ефективне поглинання лазерного випромінювання та деформацію. Поглинене частинками тепло передається воді, викликаючи її випаровування. Вода навколо переміщається разом із гідрофобними частинками, закриваючи місце різання.

Важливо, щоб швидкість випаровування води перевищувала швидкість її поповнення у зоні впливу лазера. Тому для успішного різання гідрофобні наночастки повинні становити близько 5 відсотків загального обсягу. В ході експериментів вчені змогли створювати різноманітні форми з високою точністю різання в межах 200 мікрометрів та створювати канали з різних рідин, що є необхідною умовою для мікрорідинних технологій. Створені форми зберігають свою структуру після різання.

<< Назад: Розгадані таємниці котячого нюху 17.07.2023

>> Вперед: Творчі люди отримують задоволення від марнотратства часу 16.07.2023

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Доведено існування правила ентропії для квантової заплутаності 09.05.2024

Квантова механіка продовжує дивувати нас своїми таємничими явищами та несподіваними відкриттями. Нещодавно Бартош Регула із Центру квантових обчислень RIKEN та Людовіко Ламі з Амстердамського університету представили нове відкриття, яке стосується квантової заплутаності та її зв'язку з ентропією. Квантова заплутаність відіграє важливу роль у сучасній квантовій інформатиці та технологіях. Однак складність її структури робить розуміння та керування нею складними завданнями. Відкриття Регулу та Ламі показує, що для квантової заплутаності справедливе правило ентропії, подібне до того, що існує для класичних систем. Це відкриття відкриває нові перспективи в галузі квантової інформатики та технологій, поглиблюючи наше розуміння квантової заплутаності та її зв'язку з термодинамікою. Результати дослідження вказують на можливість оборотності перетворень заплутаності, що може спростити їх використання в різних квантових технологіях. Відкриття нового правила е ...>>

Міні-кондиціонер Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Літо - час відпочинку та подорожей, але часто спека може перетворити цей час на нестерпне борошно. Зустрічайте новинку від Sony – міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який обіцяє зробити літо комфортнішим для своїх користувачів. Sony представила унікальний пристрій - міні-кондиціонер Reon Pocket 5, який забезпечує охолодження тіла у спекотні дні. З його допомогою користувачі можуть насолоджуватися прохолодою у будь-який час та в будь-якому місці, просто носячи його на шиї. Цей міні-кондиціонер оснащений автоматичним налаштуванням режимів роботи, а також датчиками температури та вологості. Завдяки інноваційним технологіям, Reon Pocket 5 регулює свою роботу залежно від активності користувача та умов довкілля. Користувачі можуть легко настроювати температуру за допомогою спеціальної мобільної програми, підключеної через Bluetooth. Крім того, для зручності доступні спеціально розроблені футболки та шорти, до яких можна прикріпити міні-кондиціонер. Пристрій може ох ...>>

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву

Ультразвук проти ракових клітин 04.01.2020

У більшості методів ультразвукового лікування раку випромінювання високої інтенсивності використовується для нагрівання та руйнування клітин. При цьому можуть застосовуватись спеціальні контрастні речовини, які "маркують" пухлину і дозволяють сфокусувати випромінювання в потрібній області. Однак, тепло в тій чи іншій мірі завдає шкоди здоровим клітинам, до того ж контрастні речовини діють лише на невелику частину пухлин.

Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) та Бекманівського науково-дослідного інституту (Національний медичний центр City of Hope, США) розробили метод лікування раку, при якому ультразвук низької інтенсивності викликав руйнування клітинного скелета ракових клітин, тоді як сусідні здорові клітини не страждали. .

Лабораторія механіки твердого тіла в Калтеху раніше розробила теорію лікування раку, засновану на ідеї, що ракові клітини вразливі для ультразвуку певної частоти, яка залежить від механічних та структурних властивостей пухлинних клітин. Автори назвали новий підхід, що базується на виділенні та знищенні ракових клітин на основі їх фізичних властивостей, онкотрипсією (oncotripsy). Тепер же дослідники, зменшивши інтенсивність випромінювання і ретельно підібравши частоту відповідно до "цільових клітин", експериментально зруйнували кілька видів злоякісних клітин крові людини, не завдаючи шкоди здоровим. Це схоже на те, як умілий співак розбиває скляний келих, співаючи конкретну ноту.

Новий метод використовує точно націлений ультразвук низької інтенсивності і тому забезпечує більш вибіркове та безпечне вплив. Він не вимагає, щоб ракові клітини мали унікальні молекулярні маркери або розташовувалися окремо від здорових клітин.

Вчені визнають, що є ще багато питань, які необхідно з'ясувати, наприклад, який точний механізм впливу і що конкретно відбувається в клітині, що зазнала впливу ультразвуку, але вважають отримані результати дуже обнадійливими. Вони сподіваються, що через деякий час онкотрипсію можна буде використовувати для лікування раку поряд з хіміотерапією, імунотерапією, опроміненням та хірургією.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт