Группа исследователей из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) разработала машину, которая использует поверхностное натяжение воды для захвата и управления микроскопическими объектами. Технологию можно использовать для создания производства наноразмерных деталей.
Устройство представляет собой напечатанный на 3D-принтере пластиковый прямоугольник размером с картридж для старых видео приставок. Внутренние части устройства состоят из пересекающихся каналов. В каждом из них есть широкие и узкие участки, а стенки созданы из гидрофильного материала, который притягивает воду.
Технология микроскопического плетения. Видео: the Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS)
Исследователи показали, что, если поместить в канал пластиковый поплавок и погрузить устройство в воду, то поверхностное натяжение воды от стенок будет отталкивать его. Если поплавок находился в узком участке канала, он перемещался в широкий участок, где мог плавать как можно дальше от стенок.
Затем исследователи прикрепили микроскопические волокна к поплавкам. При изменении уровня воды и перемещении поплавков влево или вправо в каналах волокна скручивались друг вокруг друга. Добавив третий поплавок с волокном и спроектировав серию каналов исследователи смогли сплести в косу волокна микрометрового размера из синтетического материала кевлар. Готовая «пряжа» напоминает обычную косу, но каждая нить в 10 раз тоньше человеческого волоса.
Следующему поколению телефонов и беспроводных устройств потребуются новые антенны для доступа к все более и более высоким диапазонам, говорят авторы разработки. Для устройств, которые работают на частотах в десятки ГГц нужны нити диаметром около 1 мкм. Масштабирование предложенной технологии предлагает дешевое решение этой проблемы, считают ученые.
