Una nuova tecnica per la manipolazione e produzione di nanogocce

La manipolazione di liquidi su scala micro-nano metrica è un fattore di fondamentale importanza per molteplici settori del mondo tecnologico. La formazione di micronano gocce tramite l''azione di un campo elettrico è un processo già usato e validato in processi quali l''elettrospray, la spettrometria di massa, sistemi di ink-jet o manipolazione di bio-molecole. Tale metodo, essendo di tipo "non-contact" offre il grande vantaggio di superare problemi di contaminazione dei campioni e lavorare su quantità di materiale inferiori rispetto a quelle richieste dalle tecnologie tradizionali idoneo per il cosiddetto rilascio di materiale "on-demand". Il metodo inventato può essere impiegato per la produzione di gocce. Tale sistema di "piroelettrodinamico", evoluzione dei convenzionali sistemi "elettroidrodinamici", ne supera le limitazioni consentendo la produzione di gocce molto piccole, dal volume degli attolitri (unità di misura pari a 10-18 litri ) con raggio di ~300 nanometri. Questa tecnologia non richiedel''utilizzo di elettrodi, circuiti ad alta tensione o ugelli opportunamente ingegnerizzati. Il campo elettrico viene generato per effetto piroelettrico utilizzando un cristallo piroelettrico, il Niobato di Litio. Proprio l''effetto piroelettrico di tale cristallo è già stato sfruttato per esperimenti microfluidici di intrappolamento di particelle o per la formazione di microlenti liquide. I risultati più recenti dimostrano le potenzialità del metodo per la litografia di microstrutture tridimensionali quali componenti ottici e fotonici realizzati con polimeri. Inoltre il metodo può trovare interessanti applicazioni nelle tecnologie delle celle fotovoltaiche e o anche nello sviluppo per l''analisi in situ di campioni biologici da impiegare nell''ambito della sicurezza alimentare.

Authors: Ferraro P., Coppola S., Grilli S., Maturzo M. & Vespini, V.

Title: Dispensing nano-pico droplets and liquid patterning by pyroelectrodynamic shooting

Journal: Nature Nanotech.

Year: 2010

References: 5 (2010), 429-435