Il controllo delle singole gocce porta a superfici autopulenti più efficienti e implementazioni lab-on-a-chip. Il professore dell'Università di Groningen Patrick Onck e i colleghi della Eindhoven University of Technology hanno dimostrato che ciò è possibile utilizzando una tecnica chiamata mechanowwetting. I ricercatori segnalano un modo per trasportare le goccioline utilizzando onde di superficie trasversali, che funziona anche su superfici inclinate o verticali. La ricerca è stata pubblicata su Progressi scientifici il 14 giugno.

L'idea della meccanowetting è semplice:una goccia su un'onda di superficie trasversale si muoverà con l'onda. "Una delle proprietà delle gocce d'acqua è che cercano sempre di stare in cima a un'onda. Se quella cima va avanti, la goccia correrà con esso, " Spiega Onck. È possibile spostare le gocce utilizzando la deformazione meccanica per creare onde di superficie. "La cosa notevole è che funziona anche su superfici inclinate o verticali:le gocce possono persino spostarsi verso l'alto contro la gravità".

Edwin de Jong, dottorato di ricerca candidato nel gruppo di Onck e primo autore del paper, testato il concetto di meccanowetting mediante un modello computerizzato. "Quando sembrava funzionare in teoria, i nostri colleghi della Eindhoven University of Technology hanno ideato un esperimento per testarlo. Il nostro modello si è rivelato corretto. In pratica, le gocce si sono mosse esattamente come avevamo immaginato."

Lab-on-a-chip

Una delle applicazioni della meccanowetting è nei sistemi lab-on-a-chip, laboratori completi delle dimensioni di una carta di credito, che vengono utilizzati per analizzare fluidi biologici come sangue o saliva. Ciò consente di testare i campioni al di fuori del laboratorio, per esempio., direttamente al capezzale, con un tasso di risposta molto più veloce. "Se siamo in grado di dirigere ogni goccia separatamente, è possibile eseguire molti test diversi ad alta velocità con un volume di fluido molto piccolo, " dice Onck. Il trasporto di goccioline separatamente era già possibile mediante elettrowetting. "Electrowetting significa trasportare goccioline applicando campi elettrici. Però, questi campi possono modificare le proprietà biochimiche del campione, e questo è qualcosa che non vuoi quando fai gli esami del sangue."

Intanto, Il gruppo di Onck sta esplorando nuove possibilità. "Abbiamo eseguito simulazioni al computer che mostrano che la meccanowetting funziona anche utilizzando materiali sensibili alla luce per creare onde. La luce è particolarmente interessante per la sua precisione e la sua capacità di controllare il movimento delle gocce a distanza". Oltre ai sistemi lab-on-a-chip, mechanowtting ha diverse altre interessanti applicazioni, come superfici autopulenti, dove le gocce d'acqua assorbono e rimuovono attivamente lo sporco. Offre anche opportunità per raccogliere l'umidità dall'aria, raccogliendo gocce di rugiada da utilizzare come acqua potabile.