游向溶解的液滴可以启发流体微型机器人
研究人员发现,微小液滴会向有利于其溶解的溶剂环境游动。这种机制可能是活细胞内某些运输过程的基础,并可用于开发流体微型机器人。
这项研究于5月9日发表在《自然通讯》杂志上,作者是康奈尔大学工程学院材料科学与工程教授、艺术与科学学院物理学教授EricDufresne。主要作者是巴黎综合理工学院研究员、Dufresne软材料和生物材料实验室前成员EtienneJambon-Puillet。
研究小组利用牛血清白蛋白(BSA)冷凝物模型,发现液滴会沿着化学梯度游动。据该期刊论文称,当液滴中载有酶时,它们可以产生自己的梯度,并相互游动。
“我们注意到,诱导马兰戈尼游动的化学物质也会影响混合物的稳定性。它们会改变系统的临界点,从而改变平衡状态下各相的组成,”Jambon-Puillet说道。“有利于混合的化学物质会降低密相和稀相之间的组成差异,从而降低界面张力。”
在所有这些情况下,研究人员都观察到液滴向有利于其溶解的溶剂条件游动,这种行为被称为“透析趋化性”,他们预计这种行为是通用的,应该适用于任何大分子相分离系统。
“我们发现了一种强大的机制,可以在微小尺度上移动物体。我们正在研究自然系统,以了解它如何影响细胞生理学,并开发合成系统来自主执行任务,”杜弗雷斯内说。
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