Le contrôle des gouttelettes individuelles conduit à des surfaces autonettoyantes plus efficaces et à des implémentations de laboratoire sur puce. Le professeur Patrick Onck de l'Université de Groningue et ses collègues de l'Université de technologie d'Eindhoven ont montré que cela est possible en utilisant une technique appelée mecanowetting. Les chercheurs rapportent un moyen de transporter des gouttelettes en utilisant des ondes de surface transversales, qui fonctionne même sur des surfaces inclinées ou verticales. La recherche a été publiée dans Avancées scientifiques le 14 juin.

L'idée du mécano-mouillage est simple :une gouttelette sur une onde de surface transversale se déplacera avec l'onde. "L'une des propriétés des gouttelettes d'eau est qu'elles essaient toujours de rester au-dessus d'une vague. Si ce sommet avance, la goutte va courir avec, " explique Onck. Il est possible de déplacer les gouttelettes en utilisant la déformation mécanique pour créer des ondes de surface. " La chose remarquable à ce sujet est que cela fonctionne également sur des surfaces inclinées ou verticales - les gouttes peuvent même se déplacer vers le haut contre la gravité. "

Edwin de Jong, doctorat candidat dans le groupe d'Onck et premier auteur de l'article, testé le concept de mécano-mouillage au moyen d'un modèle informatique. "Quand cela semblait fonctionner en théorie, nos collègues de l'université de technologie d'Eindhoven ont conçu une expérience pour le tester. Notre modèle s'est avéré juste. En pratique, les gouttes se déplaçaient exactement comme nous l'avions imaginé."

Laboratoire sur puce

L'une des applications du mécano-mouillage est dans les systèmes de laboratoire sur puce, des laboratoires complets de la taille d'une carte de crédit, qui sont utilisés pour analyser les fluides biologiques tels que le sang ou la salive. Cela permet de tester des échantillons en dehors du laboratoire, par exemple., directement au chevet, avec un taux de réponse beaucoup plus rapide. "Si nous sommes capables de diriger chaque goutte séparément, il est possible d'effectuer de nombreux tests différents à grande vitesse avec un très petit volume de fluide, " dit Onck. Le transport de gouttelettes séparément était déjà possible au moyen de l'électromouillage. " L'électromouillage consiste à transporter des gouttelettes en appliquant des champs électriques. Cependant, ces champs peuvent modifier les propriétés biochimiques de l'échantillon, et c'est quelque chose que vous ne voulez pas lorsque vous faites des tests sanguins."

En attendant, Le groupe d'Onck explore de nouvelles possibilités. "Nous avons effectué des simulations informatiques qui montrent que le mécano-mouillage fonctionne également en utilisant des matériaux sensibles à la lumière pour créer des vagues. La lumière est particulièrement intéressante en raison de sa précision et de sa capacité à contrôler le mouvement des gouttes à distance." En plus des systèmes de laboratoire sur puce, le mécano-mouillage a plusieurs autres applications intéressantes, comme les surfaces autonettoyantes, où les gouttelettes d'eau absorbent et éliminent activement la saleté. Il offre également des possibilités de récolter l'humidité de l'air, en recueillant des gouttes de rosée pour l'utiliser comme eau potable.