Uno studio multidisciplinare condotto dal Cluster Microfluidics dell'UPV/EHU ha osservato e caratterizzato un nuovo sistema che prevede l'uso di un campo magnetico esterno per manipolare l'interfaccia aria-acqua. Lo studio fa parte del progetto multidisciplinare europeo MAMI, al quale partecipano gruppi e aziende di sei paesi. Il lavoro è stato presentato sulla copertina della rivista Langmuir .

Ispirato da materiali naturali che respingono l'acqua, come le foglie di loto, lo studio e lo sviluppo di interessanti superfici idrofobiche ha suscitato grande interesse in campi come la manipolazione precisa di piccoli volumi di fluidi. Quando le proprietà magnetiche sono integrate nei materiali idrofobici, la manipolazione remota del materiale viene potenziata mentre l'acqua viene respinta, fornendo così nuove prospettive per possibili applicazioni. In questo lavoro condotto dal cluster di microfluidica dell'UPV/EHU, "abbiamo sviluppato un nuovo sistema che consente di manipolare l'interfaccia aria-acqua utilizzando un campo magnetico esterno", ha affermato Fernando Benito-López, ricercatore senior nel cluster di microfluidica dell'UPV/EHU.

Per fare ciò, "abbiamo sviluppato uno strato di nanoparticelle magnetiche idrofobiche in grado di galleggiare sull'interfaccia acqua-aria e formare un'interfaccia acqua-solido-aria stabile. Abbiamo visto che questo strato si piega facilmente verso il basso sotto un campo magnetico esterno. Ciò ha consentito il strato per creare una struttura simile a un tornado con una forma conica invertita che abbiamo battezzato 'Magneto Twister'", ha spiegato Fernando Benito-López. "Questa struttura a forma di tornado si comporta come un materiale morbido ed elastico che si deforma o scompare quando viene applicato il campo magnetico".

Questo è un pezzo di ricerca di base in cui questa struttura può essere applicata a tre principali applicazioni in scenari di vita reale. Benito-López afferma:"Prima di tutto, abbiamo utilizzato il Magneto Twister per manipolare le gocce d'acqua in un mezzo acquoso senza che si mescolassero tra loro. Abbiamo posizionato le gocce d'acqua sopra il cono magnetico per spostarle all'interno del mezzo acquoso e trasportarle dove volevamo. Una volta che le goccioline d'acqua si trovavano nella posizione desiderata, siamo stati in grado di rimuovere il campo magnetico per eseguire la reazione in una parte controllata del volume totale dell'acqua".

"Il Twister è stato utilizzato per separare i liquidi all'interno di un canale con una superficie aperta, il che ci dà la possibilità di avere serbatoi indipendenti all'interno di un canale fluidico e di conservare i reagenti che verranno miscelati solo quando il campo magnetico esterno verrà rimosso in modo che una sostanza chimica o biologica può avvenire una reazione", ha spiegato Fernando Benito. "Sarebbe qualcosa di simile a una valvola che si apre e si chiude per controllare il movimento dei fluidi in questi canali e condotti in modo controllato su microscala."

"Il twister magnetico è stato utilizzato per raccogliere e rimuovere le microplastiche galleggianti sulla superficie dell'acqua semplicemente spostando il Twister verso le microplastiche per intrappolarle", ha affermato Benito-López. + Esplora ulteriormente

Movimento di piccole gocce d'acqua controllato per mezzo di un magnete