用于分离粒子的硅膜装置 _粒子

水溶液中的粒子因热波动而在不断运动，这就是我们熟悉的布朗运动。在有影响这种运动的不对称障碍力存在时，布朗运动可变得具有方向性，这种现象被称作布朗棘齿。现在“马普显微结构物理研究所”的研究人员研制出一种用于粒子分离的硅膜装置，其作用像是大量并行分布的多级布朗棘齿，可有效应付较高的粒子通量。该装置由一种大孔径硅膜组成，硅膜上做出一些直径在2.5-5微米之间的槽，沿每个槽的轴向，这些槽周期性地逐渐变宽、又突然变窄。当水中的一种悬浮粒子与该膜相接触并施加压力振荡时，粒子被穿过该膜运输。改变压力振荡的振幅，可使运输方向逆转。由于这种逆转取决于粒子大小，所以这种类型的膜可能会成为一种灵敏的粒子分离技术的基础。由于处理硅材料的电子和微机械技术已经有了很好的发展，所以将这种类型的装置完全集成进“芯片上的实验室”系统应当是有可能的。