一秒测出你有没有患病——表面张力在医学上的应用

材料人注：科学家们设计出一种仅靠液体表面张力变化就可以将液滴分类的设备，这种设备被认为在医疗诊断等领域将大有作为，而且更好的消息是这种设备不但简单而且廉价。

通过表面张力将液滴分类

想象一下，仅仅通过观察血滴在表面的运动，就可以立即检测出你有没有患糖尿病、感染埃博拉病毒或其他疾病。

这项研究结果来自科罗拉多州立大学的机械工程系和生物医学工程学院的助理教授Arun Kota领导的团队，而且上述应用也只是他们该项研究的潜在应用之一。他们制得一种特殊的涂层，不仅可以疏水，实际上会排斥包括油和酸在内的几乎任何液体——这种特性也被称为超疏不粘性。

他们在Lab on a Chip上发表了该项研究成果。Kota和他的团队设计出了一种简单廉价却可以通过液体表面张力变化来对其分类的设备。他们可以通过调节设备表面来操控表面特性中的对液体排斥性。

科研人员通过修饰钛薄膜方法，以二氧化钛“纳米花”将表面进行纳米级别的图案化，这些图案在扫描电镜下看上去就像是一片鲜花。利用二氧化钛的光催化特性，他们可以在设备上通过照射一定时间的紫外线来轻微地改变表面化学特性。

其结果就是：当设备被轻微地倾斜，平面薄膜就可以通过表面张力来分类液滴。

这些简单的概念可以带来一些热门应用，从医疗诊断平台的生物传感器到快速区分不同化学性质液体或通过血液快速判定是否患病的实验室芯片系统。

从根本上说，Kota和他的团队感兴趣的是为什么材料会导致超疏不粘性以及是如何导致这种特性产生，他们也希望能完善超疏不粘性背后的科学原理。

“但是我们是工程师，因此我们必须将应用商业化”， Kota解释说。“我们的梦想是创造出耐磨的机械可用的超疏不粘性表面。我们得到了这些有趣的表面，但问题是它们并不耐磨。如果你做出的东西并不实用，那么最后还有谁关心呢？”

参考原文链接：Surface tension can sort droplets for biomedical applications

文献链接：Tunable superomniphobic surfaces for sorting droplets by surface tension

本文由编辑部王旗提供素材，李禹辰编译，点我加入材料人编辑部。