Microdeeltjes spelen een cruciale rol in verschillende microfluïdische apparaten en voeren taken uit zoals mengen, pompen en detecteren. Deze kleine deeltjes kunnen worden gemanipuleerd met behulp van externe krachten, zoals magnetische velden of elektrische velden. Het blijft echter een uitdaging om nauwkeurige controle over hun beweging te krijgen.

In een recente doorbraak hebben onderzoekers van de Technische Universiteit van München (TUM) en de Universiteit Twente een methode gedemonstreerd om rotatiebeweging te induceren in microdeeltjes die gevangen zitten in een microfluïdisch kanaal. Deze doorbraak opent nieuwe mogelijkheden voor het controleren van het gedrag van microdeeltjes en biedt aanzienlijke mogelijkheden voor geavanceerde microfluïdische toepassingen.

De sleutel tot deze prestatie ligt in de nauwkeurige manipulatie van vloeistofstromen binnen het microfluïdische kanaal. Door de kanaalgeometrie zorgvuldig te ontwerpen en specifieke drukomstandigheden toe te passen, konden de onderzoekers een wervelend stromingspatroon creëren dat rotatiebeweging in de opgesloten microdeeltjes induceert.

Door deze ingewikkelde fluïde controle konden de microdeeltjes in beide richtingen roteren, waardoor een ongekende controle over hun oriëntatie en beweging ontstond. De onderzoekers demonstreerden dit vermogen door microdeeltjes met magnetische nanokristallen te roteren, die zich op één lijn bevonden met het roterende magnetische veld.

Dit vermogen om microdeeltjes nauwkeurig te roteren opent een schat aan mogelijkheden voor microfluïdische apparaten. Het zou efficiëntere meng- en reactieprocessen mogelijk kunnen maken, de detectiemogelijkheden kunnen verbeteren en de ontwikkeling van nieuwe microfluïdische sorteer- en scheidingssystemen mogelijk kunnen maken.

De bevindingen van deze studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications, vertegenwoordigen een aanzienlijke sprong voorwaarts op het gebied van microfluidica. Door de mogelijkheid te ontsluiten om microdeeltjes omgekeerd te roteren, kunnen onderzoekers nu nieuwe wegen verkennen voor de ontwikkeling van geavanceerde microfluïdische apparaten en systemen met verbeterde functionaliteit en prestaties.