Como controlar objetos sólidos em líquidos - em uma gota de líquido

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/06/2025

Dilui??o em uma gota

Dissolver o suco ou achocolatado em p? na ?gua ou no leite ? t?o simples quanto mexer com uma colher. Mas a coisa ? bem mais complicada se voc? quiser misturar coisas dentro de algo t?o pequeno quanto uma gota de l?quido.

Normalmente n?o precisamos fazer isto em casa - misturar coisas em uma gota - mas este ? um afazer essencial em tarefas de laborat?rio, por exemplo no desenvolvimento de novos medicamentos ou na realiza??o de testes biom?dicos.

Chuyi Chen e colegas da Universidade da Carolina do Norte criaram agora um dispositivo que permite fazer justamente isso: Criar v?rtices no interior de gotas l?quidas, que podem ent?o concentrar ou diluir part?culas s?lidas suspensas no l?quido.

"Ao criar ondas ultrass?nicas na superf?cie de um substrato piezoel?trico, podemos induzir giro em uma gota de l?quido que est? em repouso sobre esse substrato," detalhou Chen. "A oscila??o das ondas ultrass?nicas empurra o fluido dentro da gota, fazendo-a fluir em um c?rculo, mas a tens?o superficial da gota impede que ela se espalhe em uma camada plana."

Essa combina??o de for?as das ondas ultrass?nicas, da gota em rota??o e do fluido em movimento dentro da gota faz com que as part?culas em suspens?o se movam em um padr?o helicoidal, essencialmente girando em espiral atrav?s da gota at? se reunir em um ponto central - a gota em si n?o sai do lugar.

"Esta ? uma nova maneira de concentrar part?culas s?lidas em uma solu??o l?quida, o que pode ser extremamente ?til," disse Chen. "Por exemplo, concentrar o conte?do de uma c?lula pode facilitar a detec??o por sensores de materiais relevantes para ensaios biom?dicos."

M?ltiplos mecanismos

Para desenvolver tecnologias que fa?am uso desse fen?meno inusitado, os pesquisadores primeiro precisaram se debru?ar sobre o que estava acontecendo, para entender exatamente o que causa o movimento.

Eles descobriram que um aspecto fundamental ? que ? poss?vel influenciar o movimento das part?culas dentro da gota manipulando qualquer um dos v?rios par?metros: A tens?o superficial do l?quido, o di?metro da gota e a amplitude das ondas ultrass?nicas.

"Isso nos d? m?ltiplos mecanismos para ajustar a rota??o do sistema e o comportamento das part?culas," disse Chen.

Al?m de sua potencial utilidade em aplica??es biom?dicas, a nova t?cnica tamb?m poder? ser usada na explora??o de uma s?rie de quest?es de pesquisa relacionadas ? f?sica de sistemas rotativos. "Por exemplo, podemos criar fluxos de v?rtices semelhantes a tornados ou estudar o transporte induzido por Coriolis em uma escala muito pequena," disse Chen. "Isso nos permite explorar quest?es de f?sica de uma forma compacta, facilmente observ?vel e relativamente barata, em compara??o com t?cnicas de larga escala."

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