Les gouttelettes d'eau deviennent des hydrobots en ajoutant des billes magnétiques
Une illustration schématique d'un Hydrobot à entraînement magnétique sur une surface superhydrophobe. Crédit :Yifan Si
À l'aide d'un morceau d'aimant, les chercheurs ont conçu un système simple qui peut contrôler le mouvement d'une petite flaque d'eau, même quand c'est à l'envers. La nouvelle stratégie de manipulation des liquides, décrit dans le journal Rapports cellulaires Sciences physiques le 3 juin, peut avoir une large gamme d'applications, y compris le nettoyage d'environnements difficiles d'accès ou la livraison de petits objets.
Les tentatives précédentes pour contrôler le mouvement des fluides reposaient souvent sur des plates-formes spéciales. Par exemple, sur une surface dont une section est plus hydrophobe qu'une autre, l'eau s'éloignera spontanément de la zone et s'écoulera vers le côté le plus hydrophile. Les scientifiques ont également utilisé des stimuli externes tels que la chaleur ou la lumière pour diriger le mouvement des liquides. Mais les fluides dans ces systèmes ont tendance à se déplacer à une vitesse lente, et ils ne peuvent pas s'arrêter au hasard pendant le processus. En outre, ces approches nécessitent généralement des matériaux et des instruments difficiles à obtenir, ils sont donc pour la plupart limités à un usage en laboratoire.
Yifan Si, premier auteur de l'article et chercheur postdoctoral à la City University of Hong Kong, a conçu un nouvel appareil avec son équipe qui utilisait une minuscule perle de fer avec une surface extrêmement hydrophile. Lorsqu'il est mis dans une goutte d'eau, la perle, qui mesure environ 1 millimètre de diamètre, attirera l'eau pour l'envelopper.
L'équipe a nommé la perle enveloppée d'eau Hydrobot, et ils le mettent sur une surface extrêmement hydrophobe. À l'aide d'un morceau d'aimant placé sous la surface, les chercheurs ont conduit la bille hydrophile, ainsi que la goutte d'eau qui y adhère, se déplacer dans toutes les directions et s'arrêter à tout moment. La perle pouvait se déplacer à une vitesse aussi rapide que 2 mètres par seconde sans perdre l'eau collée à sa surface.