Gedreven door natuurlijk of kunstmatig zonlicht, een nieuwe "microbuispomp" transporteert waterdruppels over lange afstanden. Zoals gerapporteerd door Chinese onderzoekers in het Journal Angewandte Chemie , de pomp bestaat uit een buis waarvan de eigenschappen door bestraling asymmetrisch kunnen worden veranderd. Dit resulteert in capillaire krachten en een bevochtigingsgradiënt in de binnenwand die samenwerken om de waterdruppels te versnellen tot uitzonderlijk hoge snelheden.

Moderne moleculaire analytische en diagnostische methoden werken over het algemeen met kleine hoeveelheden vloeistof. Microfluïdische technologie is ook gebruikt in synthetische processen waarbij reacties plaatsvinden in microkanalen en geminiaturiseerde instrumenten. Om zulke kleine volumes precies van de ene plaats naar de andere te vervoeren, wetenschappers aan de Tsinghua Universiteit en de Beihang Universiteit in Peking, China, hebben een "microtube pump" ontwikkeld.

De pomp bestaat uit een polymeerbuis met een diameter van ongeveer 500 µm. Het is gemaakt van twee lagen:de buitenste laag is polydimethylsiloxaan (PDMS), die de onderzoekers; geleid door Chun Li, Zhiping Xu, en Liangti Qu; gemengd met gereduceerd grafeenoxide (rGO), een op koolstof gebaseerd nanomateriaal dat bijzonder goed zonlicht absorbeert. Hierdoor ontstaat warmte die wordt doorgegeven aan de binnenste laag van de slangwand, die is gemaakt van poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAm), een polymeer dat bij kamertemperatuur een hydrogel vormt. De polymeerketens zijn geknoopt tot een netwerk dat opzwelt als het water absorbeert. Boven ongeveer 32 °C, de hydrogel stort in tot compacte bollen die de binnenwand hydrofoob maken. Hierdoor krimpt ook de binnenste laag, waardoor de binnendiameter van de buis groter wordt.

Het bestralen van de buis aan slechts één uiteinde vormt een gradiënt van bevochtigbaarheid in de binnenwand. In aanvulling, de geometrie van de buis wordt asymmetrisch omdat de binnendiameter alleen aan het bestraalde uiteinde toeneemt. Capillaire krachten zorgen ervoor dat waterdruppels naar het uiteinde met de kleinere diameter bewegen - het uiteinde dat niet wordt bestraald. De verminderde bevochtigbaarheid van de binnenwand aan het bestraalde uiteinde versnelt de waterdruppel verder. De synergie van deze twee mechanismen resulteert in hoge snelheden, die kan worden gecontroleerd door de intensiteit van de bestraling te veranderen. Na bestraling, de buis koelt zeer snel af. De hydrogel keert terug naar zijn oorspronkelijke staat, klaar om opnieuw bestraald te worden.

Het flexibele materiaal maakt de productie van meterslange rechte of gebogen buizen mogelijk die water continu over lange afstanden kunnen transporteren. Ook is het mogelijk om vertakte systemen te maken die gelijktijdig of achtereenvolgens op verschillende locaties kunnen worden bestraald. Dit, bijvoorbeeld, maakt het mogelijk om individuele druppeltjes met verschillende reagentia in een specifieke volgorde te transporteren en te combineren - en kunnen worden gebruikt in diagnostische tests of wanneer waterdruppels dienen als microreactoren voor chemische reacties.