Flüssigkeiten mit Licht kontrollieren
Die genaue Manipulation kleiner Flüssigkeitsmengen ist der Schlüssel in vielen wissenschaftlichen und technologischen Verfahren aus den Bereichen Physik, Chemie und Biologie. Die digitale Mikrofluidik, wo Tropfen auf offenen Flächen einzeln kontrolliert werden, bietet eine vielversprechende Alternative zur herkömmlichen kanalbasierten Mikrofluidik. Die EU-geförderte Initiative DIOPTRA (Digital optofluidics for remote actuation of liquids) arbeitete an der Entwicklung einer digitalen optofluidischen Toolbox für die On-Demand-Tröpfchenmanipulation. Die Forscher untersuchten zwei verschiedene Mechanismen mithilfe von Flüssig-Flüssig- und Flüssig-Fest-Schnittstellen. DIOPTRA manipulierte Tröpfchen mit dem chromokapillaren Effekt auf einer lichtempfindlichen Lösung als Flüssig-Flüssig-Grenzfläche. Ziel der Forscher war es, eine große Anzahl von Tröpfchen "on demand" mit einem Mikroprojektor zu steuern. Für Flüssig-Fest-Systeme verwendete DIOPTRA einen neuen Benetzungsmechanismus, um Wassertröpfchen auf festen Oberflächen zu steuern. Die Forscher platzierten wärmeempfindliche Polymere auf stark adsorbierenden Feststoffen und verwendeten den Temperaturgradienten, um die Tröpfchen zu bewegen. Die Forscher entwickelten erfolgreich wärmeempfindliche polymerbasierte Oberflächen und zeigten, wie diese Flächen Tröpfchen in Kombination mit gerichtetem Licht gesteuert werden können. DIOPTRA verwendete diese Technik erfolgreich, um Teilchen auf festen Substraten aus Verdunstungstropfen mit einem Phototensid zu organisieren. Diese Ergebnisse eröffnen eine neue Reihe von optofluidischen Operationen für Physiker, Chemiker und Biologen.
Schlüsselbegriffe
Tröpfchenmanipulation, lichtbasierte System, Flüssigkeiten, Mikrofluidik, DIOPTRA, digitale Optofluidik
