Za pomysłem stoją przedstawiciele Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, którzy stworzyli urządzenie wykorzystujące napięcie powierzchniowe wody do chwytania i manipulowania mikroskopijnymi obiektami. W takich okolicznościach można tworzyć obiekty nie tylko w mikro-, ale być może nawet w nanoskali.
Czytaj też: 600 milionów kształtów w rekordowym czasie, czyli sztuczna inteligencja w akcji
Nasza praca oferuje potencjalnie niedrogi sposób wytwarzania mikrostrukturalnych i ewentualnie nanostrukturalnych materiałów. W przeciwieństwie do innych metod mikromanipulacji, takich jak szczypce optyczne, nasze urządzenia można łatwo wykonać. Używamy zbiornika z wodą i drukarki 3D, takiej jak te, które można znaleźć w wielu bibliotekach publicznych.wyjaśnia Vinothan Manoharan, jeden z autorów
Wydrukowany w 3D plastikowy prostokąt wielkością przypomina kartridż do klasycznych konsol od Nintendo. Wnętrze urządzenia jest wypełnione przecinającymi się kanałami. Każdy z nich ma szerokie i wąskie odcinki, podobnie jak rzeka, która w niektórych miejscach rozszerza się, by w innych ulegać zwężaniu. Ściany tych kanałów są hydrofilowe, dzięki czemu przyciągają wodę.
Jak się okazało w toku badań, zanurzenie urządzenia w wodzie i umieszczenie w kanale plastikowego pływaka wielkości milimetra sprawiło, że napięcie powierzchniowe wody doprowadziło do odpychania pływaka od ścianki. Kiedy ten znajdował się natomiast w wąskiej części kanału, przenosił się do szerszej, w której unosił się jak najdalej od ścian. Naukowcy odnotowali, że mogą manipulować obiektami poprzez zmiany przekroju kanałów.
Następnie przymocowali do pływaków mikroskopijne włókna. Kiedy dochodziło do zmiany poziomu wody, a pływaki przesuwały się w lewo lub w prawo w obrębie kanałów, włókna ulegały skręcaniu. Udało się nawet skręcić dwa włókna używając jedynie fragmentu plastiku, zbiornika z wodą i planszy poruszającej się w górę i w dół.
Czytaj też: Powstał pierwszy w historii akcelerometr kwantowy 3D. Jego twórcy wiedzą, jak go wykorzystać
Dodając trzeci pływak z włóknem i dodatkowe kanały naukowcom udało się poruszać pływakami tak, by tworzyły wzór warkocza. Odtworzyli w ten sposób włókna syntetycznego materiału znanego jako Kevlar. Każde z tworzących go włókien było 10-krotnie mniejsze od ludzkiego włosa. W ramach dalszych badań członkowie zespołu chcieliby zaprojektować urządzenia zdolne do jednoczesnej manipulacji wieloma włóknami w celu stworzenia przewodników o wysokiej częstotliwości.
