Ученые разработали фотоакустический микрофлюидный насос с лазерным приводом, который способен перемещать жидкости в любом направлении без движущихся частей или электрических контактов.
Размеры существующих насосов ограничиваются методами обработки их структурных элементов. Однако команда исследователей из Университета Хьюстона предложила потенциальное решение проблемы. Для этого они изготовили небольшую кварцевую подложку, и имплантировали на ее поверхность атомы золота (1016 на 1 см2), а затем направили на нее лазерный импульс. Под действием импульса, наночастицы золота начинают генерировать ультразвуковые волны, приводящие в движение жидкость посредством акустического потока.
При этом наночастицы обеспечивают практически неограниченное количество мишеней для лазера, что позволяет перемещать жидкости в любом направлении с высокой точностью и без каких-либо движущихся элементов. Работа микронасоса основана не открытом в 2017 году принципе оптофлюидики, связывающем фотоакустику с акустическим потоком.
Однако, по словам самих исследователей, механизмы того, как и почему это работает, им до сих пор не до конца понятны. Поэтому они продолжат изучать явление, чтобы полностью раскрыть его потенциал и возможные области применения.
Изобретение может использоваться в биомедицинских устройствах и для разработки новых способов доставки лекарств, а также в микрофлюидных и оптофлюидных исследованиях.
Ранее физики также нашли доказательства того, что звуковые волны могут переносить массу.
текст: Илья Бауэр, фото: skoltech