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Mecânica

Bomba de luz faz líquidos fluírem sem peças móveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/03/2019

Bomba faz líquidos fluírem usando apenas luz
O princípio da bomba de luz ainda não é bem compreendido pelos cientistas, mas o líquido flui sem nenhuma dúvida.
[Imagem: Yanan Wang et al. - 10.1126/sciadv.1700555]

Bombeando líquidos com luz

Já pensou em bombear líquidos usando luz, sem que a bomba precise ter nenhuma peça se movendo?

Foi o que conseguiram Shuai Yue e seus colegas da Universidade de Houston, nos EUA.

A microbomba funciona com base em um princípio optofluídico descoberto pela mesma equipe em 2017, quando eles demonstraram um acoplamento entre a fotoacústica e um fluxo acústico - em termos simples, um laser gera uma onda ultrassônica que impulsiona um líquido.

Agora, a equipe fabricou uma microbomba recobrindo uma pastilha de quartzo (óxido de silício) de cerca de um centímetro quadrado com uma finíssima camada de átomos de ouro - eles calculam em 1016 átomos de ouro por centímetro quadrado.

Quando um pulso de laser atinge a pastilha, as nanopartículas de ouro geram uma onda ultrassônica, que então empurra o líquido em sua superfície via fluxo acústico.

Uma vantagem imbatível da bomba de luz é que as nanopartículas oferecem um número quase ilimitado de alvos para o laser, que pode ser direcionado com muito mais precisão do que uma microbomba mecânica.

"Nós podemos usar o laser para fazer os líquidos se moverem em qualquer direção," disse o professor Jiming Bao.

Além da imaginação

O fato de usar ouro não deve ser um grande empecilho à aplicação prática dessa microbomba optofluídica devido às minúsculas quantidades usadas - as memórias e a maioria dos contatos dos computadores usam ouro em quantidades maiores.

Seu principal uso deverá ser nos biochips e microlaboratórios, aplicações de uma tecnologia conhecida como microfluídica.

A equipe admite que ainda não sabe explicar em detalhes o fenômeno que ocorre na pastilha para impulsionar o líquido com tanta precisão. Mas eles pretendem descobrir.

"Nós queremos entender melhor os mecanismos de funcionamento desse negócio, o que poderá descortinar algo além da nossa imaginação," disse o pesquisador Wei-Kan Chu.

Bibliografia:

Artigo: Laser streaming: A novel photoacoustic streaming principle and its application in microfluidic driving
Autores: Shuai Yue, Yanan Wang, Qiuhui Zhang, Feng Lin, Nzumbe Epie, Suchuan Dong, Dong Liu, Wei-Kan Chu, Zhiming Wang, Jiming Bao
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Accepted Paper
DOI: 10.1126/sciadv.1700555

Artigo: Laser streaming: Turning a laser beam into a flow of liquid
Autores: Yanan Wang, Qiuhui Zhang, Zhuan Zhu, Feng Lin, Jiangdong Deng, Geng Ku, Suchuan Dong, Shuo Song, Md Kamrul Alam, Dong Liu, Zhiming Wang, Jiming Bao
Revista: Science Advances
Vol.: 3, no. 9, e1700555






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