УПРАВЛЯЕМЫЕ ВНЕШНИМ ПОЛЕМ АВТОВОЛНОВЫЕ РЕАКЦИОННО-ДИФФУЗИОННЫЕ СТРУКТУРЫ В ЧАСТИЧНО УПОРЯДОЧЕННЫХ АКТИВНЫХ СРЕДАХ И ПАТТЕРНЫ ЛАБИРИНТНОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ КАК ДИНАМИЧЕСКИЕ БОРОЗДКИ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ ФЛЮИДНЫХ ЧИПОВ С ИЗМЕНЯЕМОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ
(Стр. 75-77)

Подробнее об авторах
Градов Олег Валерьевич research fellow, Photobionics Laboratory (0412), Department of Dynamics of Biological and Chemical Processes; senior researcher / senior research fellow, Laboratory of Biological Effects of Nanostructures (005)
Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской Академии наук; Институт энергетических проблем химической физики Российской Академии наук им. В.Л. Тальрозе Градова Маргарита Алексеевна старший научный сотрудник, лаборатория фотобионики (0412), отдел динамики химических и биологических процессов
Институт химической физики им. Н.Н. Семенова Российской Академии наук
Чтобы читать текст статьи, пожалуйста, зарегистрируйтесь или войдите в систему
Аннотация:
Предлагается использовать управляемые внешними полями автоволновые реакционно-диффузионные паттерны в частично упорядоченных активных средах и паттерны лабиринтной неустойчивости ферромагнитных жидкостей в роли динамических бороздок для открытых флюидных чипов с изменяемой геометрией. Модуляция автоволн и колебательных фронтов в активной среде может осуществляться оптически, аналогично тому, как это имеет место для реакции Белоусова-Жаботинского в модификации Кунерта (или аналогичной управляемой модификации Ванага, работающей в обращённой эмульсии как элементе мембраномиметической компартментализации) или в реакционно-диффузионном процессоре Адамацкого, на той же химическом базисе. Если речь идет о частично упорядоченных микрогетерогенных системах с высокой магнитной восприимчивостью (таких, как ферромагнитные жидкости, иногда называемых «жидкими суперпарамагнетиками» или «суперпарамагнитными коллоидами»), то очевидно, что управление морфологией бороздок в них при отсутствии дополнительных сенсибилизаторов возможно практически только с помощью магнитного поля (возможно комбинирование неустойчивостей с различной пространственной локализацией, достижимой за счёт позиционно-чувствительного детектирования средой магнитного поля от комбинируемых источников, в том числе мультипольных; например, комбинирование форм с планарно-тонкослойной локализацией, типа лабиринтной неустойчивости, и неустойчивости Розенцвейга или неустойчивости в нормально направленном поле, что тождественно, в открытом объёме). Однако возможно использовать собственные фотохимические свойства некоторых компонент феррофлюида, если в бороздках происходит реакция с диффузией компонент феррофлюида на стенках формированных им бороздок, приводящая к фазовым переходам с изменением оптических и магнитных свойств одновременно (как в моделях с использованием железосодержащих частиц Граника и аналогичных), а также - использование методов фотосенсибилизации, то есть введения в жидкость, стабилизирующую ферромагнитные или ферримагнитные частицы, внешнего светочувствительного компонента (или же прививание его к последним). При этом автоматически происходит переход феррогидродинамики Розенцвейга / феррофлюидики (как способа управления жидкостью с помощью магнитного поля) к фотоферрогидродинамике / фотоферрофлюидике (где управление без использования внешнего оптического сигнала не приводит к морфогенезу, к которому приводит управление с использованием реакционно-диффузионной системы оптически управляемых процессов, эмерджентно колокализованной с магнитоуправляемой средой).
Образец цитирования:
Градов О.В., Градова М.А., (2018), УПРАВЛЯЕМЫЕ ВНЕШНИМ ПОЛЕМ АВТОВОЛНОВЫЕ РЕАКЦИОННО-ДИФФУЗИОННЫЕ СТРУКТУРЫ В ЧАСТИЧНО УПОРЯДОЧЕННЫХ АКТИВНЫХ СРЕДАХ И ПАТТЕРНЫ ЛАБИРИНТНОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ КАК ДИНАМИЧЕСКИЕ БОРОЗДКИ ДЛЯ ОТКРЫТЫХ ФЛЮИДНЫХ ЧИПОВ С ИЗМЕНЯЕМОЙ ГЕОМЕТРИЕЙ. Computational nanotechnology, 4: 75-77.
Список литературы:
Datta-Chaudhuri T., Abshire P., Smela E. Packaging commercial CMOS chips for lab on a chip integration // Lab Chip. 2014. Vol. 4. Issue 10. Pр. 1753-1766.
Huang Y., Mason A.J. Lab-on-CMOS integration of microfluidics and electrochemical sensors // Lab Chip. 2013. Vol. 13. Issue 19. Pр. 3929-3934.
Gozen B.A., Tabatabai A., Ozdoganlar O.B., Majidi C. High-density soft-matter electronics with micron-scale line width // Adv. Mater. 2014. Vol. 26. Issue 30. Pр. 5211-5216.
Bauer S. Flexible electronics: Sophisticated skin // Nat. Mater. 2013. Vol. 12. Issue 10. Pр. 871-872.
Chang M.P., Maharbiz M.M. Electrostatically-driven elastomer components for user-reconfigurable high density microfluidics // Lab Chip. 2009. Vol. 9. Pр. 1274-1281.
Dickey M. Phased New Approaches for Soft, Stretchable, and Biomimetic Electronics // University of Georgia, Franklin College, Department of Chemistry, Analyt. Sem. Apr. 27, 2012. [URL: http:// www.chem.uga.edu/seminars/5037-new-approaches-soft-stretchable-and-biomimetic-electronics].
Stoyanov H., Kollosche M., Risse S., Waché R., Kofod G. Soft conductive elastomer materials for stretchable electronics and voltage controlled artificial muscles // Adv. Mater. 2013. Vol. 25. Issue 4. Pр. 578-583.
Zhu T., Cheng R., Sheppard G.R., Locklin J., Mao L. Magnetic-FieldAssisted Fabrication and Manipulation of Nonspherical Polymer Particles in Ferrofluid-Based Droplet Microfluidics // Langmuir. 2015. Vol. 31. Issue 31. Pр. 8531-8534.