麻省理工學(xué)院的研究人員日前找到一種方法，能夠讓水滴在特定的平面上按需形成任意形狀。借助這種形狀可控的液滴，將有望開發(fā)出新的生物醫(yī)學(xué)實驗設(shè)備和LED顯示器。相關(guān)論文發(fā)表在《自然·通訊》雜志上。

負責(zé)此項研究的麻省理工學(xué)院機械工程學(xué)副教授伊夫林·王和她的團隊多年以來一直在努力創(chuàng)造能夠排斥或吸引液體的納米圖案表面。她說：“新技術(shù)能夠讓我們精確控制接觸區(qū)域內(nèi)液滴的形狀。不同于普通的圓形水滴，這些液滴能按照人們的需要變成正方形、六角形、三角形或是幾乎任何其他形狀。”

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，液滴的形狀能夠通過底層材料的納米圖案進行控制。新技術(shù)能夠形成更密集的圖案，消除了此前液滴之間不可避免會出現(xiàn)的空白。這項工作可能會導(dǎo)致新的基于液滴的印刷技術(shù)。這種液滴能夠在非常密集的程度上實現(xiàn)完全可控，未來有望用來進行蛋白質(zhì)或DNA檢測或制造LED顯示器。

伊夫林·王說，這項工作涉及計算機建模和實驗證實，使用了一種非常簡單的模型，這種模型能夠很好地預(yù)測出需要創(chuàng)建出的各種形狀。在成本上，新方法低于目前用來制造微芯片的、基于硅的平板印刷技術(shù)。此外，這種方法在使用上也更加靈活。

沒有參與該項目的美國弗吉尼亞理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程助理教授喬納森·博瑞克說，這項工作很好地延續(xù)了哈佛大學(xué)霍華德·斯通對液滴的研究。2007年，斯通發(fā)現(xiàn)液滴能夠在具有圖案的表面形成多邊形。新研究的主要貢獻在于擴展了液滴的多邊形中具有兩個對稱軸的支柱，將有望成為任何可能的幾何結(jié)構(gòu)的通用模型。這種模式與實驗結(jié)果吻合度較好，在生物芯片或?qū)嶒炇业膯涡酒瑧?yīng)用上將非常有用。

雖然到目前為止該系統(tǒng)被證明只能用清水，但研究人員認為，原則上該平臺適用于幾乎所有液體。下一步他們將對實驗進行改進并展開對其他液體的測試。