Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Hoàng gia KTH (Kungliga Tekniska högskolan), Thụy Điển đã chứng minh cách để tăng tốc và có khả năng mở rộng quy trình tách các hạt trong chất lỏng, có thể được sử dụng để nghiên cứu vi nhựa trong nước uống hoặc thậm chí phân tích tế bào ung thư trong máu.

Đây chính là phương pháp vi lưu quán tính đàn hồi có tốc độ nhanh và chính xác hơn, liên quan đến việc kiểm soát chuyển động của các hạt nhỏ trong chất lỏng bằng cách sử dụng cả tính chất đàn hồi của chất lỏng và các lực xuất hiện khi chất lỏng di chuyển.

Selim Tanriverdi, nghiên cứu sinh tiến sĩ và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết kỹ thuật cải tiến này mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong thử nghiệm y tế, quan trắc môi trường và sản xuất. Kỹ thuật giúp phân loại nhanh các tế bào hoặc các hạt khác trong mẫu máu, loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước để phân tích hoặc cho phép phát triển vật liệu hiệu quả hơn thông qua tách được nhiều thành phần khác nhau.

Thiết bị vi lưu bao gồm các kênh được thiết kế đặc biệt để xử lý tương đối nhanh lưu lượng chất lỏng, rất cần cho các ứng dụng đòi hỏi phải tách hạt nhanh và liên tục. Bên trong các kênh này, các hạt được phân loại và xếp thành hàng, một bước quan trọng để tách các loại hạt khác nhau.

Trong sơ đồ thiết kế chip vi lưu, kênh chính được chia thành hai kênh song song, trong đó kênh dưới có điện trở cao hơn một chút. Điện trở này khiến các hạt đi theo kênh trên cho phép quan sát quá trình di chuyển của hạt.

Độ chính xác được cải thiện nhờ sử dụng các chất lỏng đặc biệt được thiết kế riêng với nồng độ polyme cao. Điều này mang lại đặc tính nhớt đàn hồi có thể đẩy giống như nước và bật trở lại theo cách tương tự như lòng trắng trứng. Nhờ sự kết hợp của những lực này, các hạt có thể được hướng dẫn di chuyển theo những cách cụ thể.

Nghiên cứu phát hiện ra rằng các hạt lớn dễ kiểm soát và vẫn tập trung ngay cả khi lưu lượng chất lỏng tăng lên. Các hạt nhỏ hơn cần tốc độ dòng chảy tối ưu để duy trì vị trí xếp thành hàng, cho thấy khả năng kiểm soát được cải thiện trong điều kiện phù hợp.

N.P.D (NASATI), theo Physorg, 8/2024