纳米级声学力现场技术开发，分离亚微米粒子

时间：2021-09-25 18:52:13 来源：

大型多路复用亚微米粒子图案化在声学驱动的振荡纳米覆盖上。

声毒流体是声学和流体力学的融合，提供了无接触，快速和有效地操纵流体和悬浮颗粒。所施加的声波可以产生非零时间平均压力场以在悬浮在微流体通道中的颗粒上施加声学辐射力。然而，对于低于临界尺寸的颗粒，由于由流体中的声能量耗散导致的强声流引起，粘性牵引力在声学辐射力上占据声辐射力。因此，粒度充当使用声场的关键限制因子，用于操纵和分类应用，否则在包括感测（等离子体纳米粒子），生物学（小型生物粒子富集）和光学器件（微透镜）的字段中将有用的应用。

虽然已经证明了声学纳米粒子操纵，但是通常需要Terahertz（Thz）或Gigahertz（GHz）频率来产生纳米级波长，其中锯换能器的非常小的特征尺寸的制造是具有挑战性的。此外，纳米声场未证明单个纳米粒子定位成离散陷阱。因此，需要一种需要在使用MegaHertz（MHz）频率的声场中，开发一种快速，精确和可扩展的方法，用于在声场中的声场中的纳米和亚微米操纵。

来自新加坡技术和设计大学的副教授（Sutd）和墨尔本大学的纽瓦尔·柯林斯博士领导的跨学科研究小组，与康复汉山教授从Sudd的麻省理工学院和副教授的合作，开发了一部小说单粒子水平纳米覆盖物中大型多路复用亚微粒颗粒捕获的声学技术。

声副流体装置使用表面声波（锯）作为致动源，并包含位于微流体通道和声学换能器的界面处的弹性纳米蜂窝层。所生成的锯在纳米盖中产生了声学驱动的变形，并产生沿着通道产生纳米级声学力梯度的时间平均声场。

通过利用这种独特的纳米级声学力领域来克服布朗运动和声学流，该团队能够操纵数百万硝酸的纳米和亚微米颗粒颗粒朝向纳米覆盖物。锯致动器上的纳米胶质层实现提供了离散的捕获位置，其中inpidual纳米粒子可以通过暴露于锯和释放的锯激发而狭窄。这是一种快速处理和无联系捕获系统，具有广泛应用于分类，图案化和大小选择捕获子微米和纳米级对象的潜力。

这项工作已在小型，顶级，多学科杂志上发布，涵盖了纳米和微观实验和理论研究中的广泛主题，并在该问题的内部掩护中得到了特色。SUTD研究生和博士后研究员，包括Mahnoush Tayebi，Richard O'Rorke和Hi Cheng Wong参加了这项研究项目。

参考：Mahnoush Tayebi，Richard O'Rorke，Hirhard O'Rorke，Hong Yee Low，Jongyoon Han，David J.Collins和Ye Ai，Mangiew.doi，Small.doi：
10.1002 / smll.202000462

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