מומחים למיקרו-נוזלים, בשיתוף עם המרכז הלאומי למדעי-האטמוספרה בבריטניה, הצהירו על פיתוח של דור חדש של ציוד לבחינת איכות הסביבה המבוסס על מיקרו-נוזלים לניטור איכות האוויר
מיקרו-נוזלים הינם תחום מחקר חדש ומעניין במדע ובהנדסה המאפשרים אנליזה ובקרה על נוזלים בקנה-מידה קטן, והמובילים לייצור התקנים זעירים יותר, זולים יותר וחזקים יותר. ע”י טכנולוגיה זו, המכונה כיום “מעבדה-על-שבב”, ניתן לייצור מערכות מורכבות לאנליזה וניהול של כימיקלים בשבב מיקרו-נוזלי ולהתממשק עם, לדוגמא, מערכות חישה אופטיות ואלקטרוניות.
הצוות מהמרכז הלאומי, בראשותו של פרופסור Alastair Lewis, מבצע ניסויים ראשוניים לשם הערכת היתכנות הפיתוח של יחידת-בחינה ניידת לאיכות הסביבה המבוססת על מיקרו-נוזלים. כיום, שיטות לניטור איכות האוויר נדרשות לאיסוף דגימות אוויר באתרים מרוחקים, ולאחר-מכן להובלתן למעבדה אנליטית לשם בחינתן בעזרת מכשירי כרומטוגרפיה-גזית יקרים וגדולים. השיטה בכללותה איטית ויקרה בשל כך. המחקר הנוכחי מכוון לפיתוח מערכת ניטור ניידת וקטנה אשר תוכל לבחון את איכות האוויר ולשמור את עיבוד הנתונים בתוכה. למערכת כזו תהייה השפעה משמעותית על מהירות התגובה לשינויים שליליים באיכות האוויר.
“זהו יישום מצוין של הטכנולוגיה שלנו,” אומר אחד ממנהלי המחקר. “זה בדיוק מה שמיקרו-נוזלים עושים הכי טוב. הם מאפשרים פיתוח של מערכות זעירות יותר אך גם חזקות יותר. מערכות, שהיו בעבר מבוססות-מעבדה יוכלו כעת להפוך לניידות או אפילו לגודל של כף יד, ובה בעת יוכלו להיות בעלות דיוק והדירות מוגברים.” לטובת מחקר זה חברת הטכנולוגיה “Dolomite” נדרשה לייצר התקן מיקרו-נוזל בעל תעלה מיקרונית באורך מדהים של 7.5 מטרים על גבי משטח זכוכית ששטחו 10 ס”מ ריבועיים בלבד. זהו אחד מההתקנים הגדולים ביותר והתעלות הארוכות ביותר שפותחו עד היום ע”י חברה זו (טכנולוגיה זו מבוססת על מודל מוקטן יותר). תהליכי הייצור להפקת התקני מיקרו-נוזלים כגון אלו הינם בעלי דמיון לאלו המשמשים בתעשיית האלקטרוניקה.
התעלות דרכן זורם הנוזל ומגיב לחומרים בסביבתו נחרטות לתוככי חומרים כגון זכוכית או פולימרים תוך שימוש בשיטות פוטו-לִיתוֹגְרַפְיָה דומות. לאחר-מכן, מסדרים את התבניות המודפסות, מאחדים ביניהן בצורה מדויקת ביותר וקודחים דרכן חרירים מיקרוסקופיים המאפשרים לכימיקלים או לגזים להיכנס ולצאת מההתקן, לפי הצורך.
“האתגר הגדול במחקר זה היה האיחוד של משטחי זכוכית חרוטים נרחבים כאלו,” אומר החוקר הראשי. “סידור המשטחים יחדיו בכדי להבטיח כי המיקרו-תעלות החרוטות יתאימו באופן מושלם אחת לשנייה דרש מאיתנו מידה רבה של ניסיון והכניס את הכישורים המקצועיים שלנו למבחן אמיתי.”
