利用表面张力驱动和控制的分析新方法

表面张力是日常生活中的常见现象,从荷叶上的雨滴到在水面上行走的昆虫,表面张力都起到关键的作用。表面张力涉及界面上的各种物理和化学过程,因而是基础科学研究中的重要内容;在工农业生产中,表面张力的控制和调节也是保证产品质量的重要步骤,例如在各种洗涤剂、发泡剂和农药的生产和使用过程中,产品的表面张力在很大程度上决定了其使用效果。在分析化学的研究中,随着微流控芯片技术的提出和发展以及各种纸质色谱材料的广泛使用,利用表面张力进行驱动和控制的相关研究越来越受到人们的关注。在微通道内,由于界面尺度与传统分析方法中使用的容器尺度相比有数个数量级的差异,液体的表面张力将取代重力和惯性等作用而成为微通道内决定性的作用力。利用表面张力在微通道内进行驱动和控制具有易于实现自动控制、无需外力作用等优点,该技术已经在分析化学和生命科学等领域的研究中取得了一定的成果。现以作者所在课题组最近发表的两篇文献为例,介绍利用表面张力驱动和控制所建立的分析新技术和新方法。

Development of surface tension induced control and manipulation inside microchannels