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长得不一样,分开站队:液体中微粒分离新技术
2020年09月24日 发布 分类:粉体应用技术 点击量:242
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前不久,荷兰代尔夫特理工大学在SCI期刊PNAS上发表论文,研究人员开发出一项根据微粒形状进行选择分离液体中颗粒的技术。其通过计算特定形状微粒流经狭窄通道的路径,使建立不同形状的例子按照不同分类通道成为可能。

微粒分离 

不同形状微粒运动受力示意图

悬浮在液体中的微粒种类众多,甚至可以包括血液中的红细胞,饮用水中的细菌,洗衣液中的微塑料等等。可以通过过滤获得这些微粒,但分离大小不同的微粒,就不能用这种方法。

目前,往往需要使用外部光、磁场、电场来实现目的。而这一方面需要复杂的设备,另一方面也不成熟。与此同时,以制药为例,产品最终有效成分为某种晶体结构,而生产中往往会因为微小的环境变量导致出现不同形状、结构、尺寸的晶体,需要有一种技术可以在液体中去除潜在的有害微粒。

研究人员开发的技术,即基于流经一根接近头发粗细的窄管的力学公式,精确计算出微粒运动轨迹,“尽管粒子以复杂的方式翻滚,并被气流席卷而过,但事实证明,对它们将沿着的路径进行具体的理论预测是可能的。”。接着,可以将通道比作是有不同出口的高速公路。特定形状的微粒会遵循相似的路径从相同的出口流出。

这项技术可以应用于许多领域,包括上述的制药,还有废水处理等。研究人员认为芯片开发上也有潜力。总之,这项技术既可以用于医学领域,比如分离镰状细胞贫血症中形状异常的红细胞,还可以用于如制药这样的工业大规模生产过程。

论文链接:https://www.pnas.org/content/117/36/21865

编译 YUXI


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