Розроблена схема магнітної пастки для мікроскопічних частинок, застосовної в дослідах микрогидродинамических

В лабораторії Університету штату Огайо (США) розроблена схема магнітної пастки для мікроскопічних частинок, застосовної в микрогидродинамических дослідах. Микрогидродинамика описує поведінку малих об’ємів і потоків рідин, укладених в надзвичайно вузькі канали. Такі умови створюють в біологічних і біомедичних експериментах, де використовуються дорогі або важко синтезовані речовини. Експериментатору при цьому необхідно точно контролювати переміщення зважених в рідині частинок, чому перешкоджає їх природне броунівський рух.

Відомо кілька методик утримування і переміщення мікроскопічних об’єктів, але жодну з них не можна назвати ідеальною; наприклад, розроблений більше 20 років тому оптичний пінцет дає можливість маніпулювати частинками за допомогою лазерного пучка, одночасно викликаючи небажаний локальний нагрів.

Схема магнітної пастки. М — намагніченість. (Ілюстрація A. Chen / Ohio State University.)

Магнітний спосіб, розглянутий американцями, позбавлений такого недоліку. Роль каналу в новій схемі грав зигзагоподібний дріт із заліза та кобальту діаметром 2 мкм, розміщений на кремнієвій поверхні. Одноразово прикладаючи сильне (1 000 Е) магнітне поле, вчені домоглися того, що вектора намагніченості послідовно орієнтувалися у напрямку до «вершин» і від «вершин» зигзага. Це створювало умови для захоплення суперпарамагнитных частинок, виконаних з оксиду заліза і полімеру.

Надійність захоплення частинок, радіус яких становив 0,28 або 0,6 мкм, регулювалася слабкими (менше 100 Е) зовнішніми полями. Іншими словами, об’єкт, що потрапив в «вершину», можна дати деяку свободу, але можна й строго обмежити його пересування.

«На жаль, запропонована мікроструктура стационарна, і вона не замінить рухливий оптичний пінцет», — знаходить вади в новій методиці співробітник Бергенського університету (Норвегія) Ларс Егіль Хелсет (Lars Egil Helseth). Автори погоджуються з цим зауваженням, але все одно планують розвивати технологію. «Зараз ми хочемо з’ясувати, як буде вести себе група з декількох частинок, захоплених в нашу пастку», — ділиться планами керівник дослідження Аарон Чень (Aaron Chen).

Повна версія звіту опублікована в журналі Physical Review Letters.

Підготовлено за матеріалами Physicsworld.Com.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *