材料科学：液晶ポリマー・マイクロアクチュエーターにおける流体スラグの光制御

少量の液体の操作は、生物医学デバイスから液体移送までさまざまな用途がある。光駆動による液体の直接操作は、特に光誘起毛管力によって行われる場合、光によって空間的、時間的な非接触制御が可能になるのでとりわけ興味深い。しかし、既存の光駆動技術は、接触線のピン止め効果によって液体運動に強い抵抗が働くという点で、固有の限界がある。今回我々は、管状マイクロアクチュエーターの光誘起非対称変形によって、毛管力を生じさせ液体を推進させることで流体スラグを操作する手法について報告する。我々は、機械的に丈夫な直鎖状液晶ポリマーからさまざまな形状（直線状、Y字形、蛇行形状、らせん状）のマイクロアクチュエーターを作製した。こうしたマイクロアクチュエーターは、速度と方向を調節しながら多種多様な液体を長距離にわたって光制御できるため、多相液体の混合や液体同士の融合を可能にする他、液体に坂を上らせることすらできる。この光変形可能なマイクロアクチュエーターは、マイクロリアクター、ラボ・オン・チップ環境、マイクロオプトメカニカル・システムにおいて利用できると、我々は予想する。

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