Penn State araştırmacıları, ultrason kullanarak parçacıkların yönünü kontrol ediyor

Ses dalgaları, parçacıkların kendilerini nasıl sınıflandırdıklarını kontrol edebilir. Araştırmacılar, parçacıkları şekillerine göre – örneğin bakterileri diğer hücrelerden – yıllardır ayırabilseler de, hareketlerini kontrol edebilmek şimdiye kadar büyük ölçüde çözülmemiş bir sorun olarak kaldı. Penn State araştırmacıları, ultrason teknolojisi ve bir meme kullanarak, farklı şekil ve özelliklerine göre farklı parçacıkları ayırdı, kontrol etti ve fırlattı.

Sonuçlarını dergide yayınladılar küçük.

İlgili yazar, “Mikro kanallı bir meme tasarladık ve sisteme ultrason enerjisi uyguladık” dedi. İgor Aronson, Penn State Dorothy Faure Hack ve J. Lloyd Hook Başkan Biyomedikal Mühendisliği Profesörü ve Kimya ve Matematik Profesörü. “Krater iki rol oynuyor. Diğer araştırmacıların yaptığı gibi sıvı akışına odaklanıyor. Ancak krater duvarları ayrıca ultrason enerjisinin ses dalgalarını yansıtıyor.”

Aronson ve işbirlikçileri, Aronson’a göre en çok çalışılan yapay kendinden tahrikli parçacıklardan bazıları olan nanorod adı verilen küçük malzemelerle çalıştılar. Aronson, nanoçubukların gözlemlenmesinden elde edilen sonuçların çoğunun bakterilerin hareketine uygulanabileceğini, çünkü bakterilere benzer bir boyuta ve yüzme hızına sahip olduklarını söyledi. Bu nedenle, genellikle gelecekteki sınıf ödevleri için bir kavram kanıtı olarak kullanılırlar.

Bu durumda, nano çubuklar yarı platin ve yarı altındı. Araştırmacılar nano çubukları minyatür bir şırınga şeklindeki bir nozüle yerleştirdiler ve ardından hidrojen peroksit eklediler. Hidrojen peroksit, her bir nanorodun platin yarısında ayrışır veya yanar ve onları bakterilerin nasıl davrandığını taklit ederek yüzmeye zorlar.

Araştırmacılar, sıvı akışıyla birlikte nanorod parçacıklarını nozuldan ayırmayı, toplamayı veya çıkarmayı başaran ses dalgaları üreten memeye ultrason uyguladılar.

Aronson, “Ayırma konsepti, nanostiklerin ve küresel parçacıkların akustik radyasyona ve üretilen sıvı akışına farklı tepkiler verdiği gerçeğine dayanıyor” dedi. “Nozulun şeklini ve akustik radyasyonun frekansını ve genliğini kontrol ederek, farklı şekillere ve malzeme özelliklerine sahip parçacıkları farklı davranmaya zorlayabiliriz. Bu, özellikle nanoçubuklar gibi enerjik parçacıklar için geçerlidir: bağımsız olarak yüzebilirler, ve onları kontrol etmek özellikle zordur.”