國際空間站 (ISS) 是一個獨特的研究試驗平臺。
一個將受益于 ISS 微重力的項目正在由一個團隊開發(fā)，其中包括路易斯維爾大學(xué) JB Speed 工程學(xué)院副教授 Stuart Williams 博士。該團隊將研究將微粒保持在懸浮狀態(tài)的方法——LabSmith uProcess 微流體組件和同步視頻顯微鏡將成為實驗的關(guān)鍵部分。
研究微重力條件下的粒子
缺乏顯著 zeta 電位的微粒往往會聚集或結(jié)晶。然而，研究表明，帶電納米粒子可以充當(dāng)屏障，排斥電荷可忽略不計的微粒。挑戰(zhàn)在于，這種弱相互作用在正常重力條件下很難研究，因為微粒往往會過快地從懸浮液中掉落，無法進行研究。
在國際空間站進行實驗的挑戰(zhàn)
國際空間站為研究膠體提供了獨特的機會，因為在微重力環(huán)境下，粒子可以懸浮更長時間。盡管納米粒子太小，無法在顯微鏡下看到，但微?？梢员３謶腋顟B(tài)并被觀察，因此可以推斷出相互作用。
然而，國際空間站帶來了一系列挑戰(zhàn)。任何實驗都須遵守狹小的空間和功率限制，并且須能夠在間歇性的互聯(lián)網(wǎng)連接下運行。宇航員的時間非常寶貴，因此研究人員通常不能要求宇航員做更多的事情，而只是安裝實驗或簡單地打開實驗。
LabSmith 產(chǎn)品滿足各種需求
LabSmith uProcess 組件使 Williams 的團隊能夠開發(fā)滿足這些不同需求的實驗。該實驗將包括多個 LabSmith 注射泵和自動閥門，以及 SVM 倒置熒光顯微鏡。Williams 表示，這些組件非常緊湊，耗電量小。由于這些設(shè)備由一個強大的通用平臺控制，因此可以從地面操作實驗的所有方面。“想象一下，我們試圖構(gòu)建一些東西，與外部設(shè)備集成，順便說一句，還要自動化和控制這一切，”Williams 說。“uProcess 系統(tǒng)負責(zé)工程設(shè)計方面，讓我們專注于科學(xué)。”
在項目期間，地面團隊將啟動控制流體流動和操縱電場的程序。每個程序都須能夠自行啟動和停止，因為當(dāng)國際空間站繞地球旋轉(zhuǎn)時，數(shù)據(jù)連接經(jīng)常會丟失。將包括冗余注射泵和閥門，以提供高可靠性，即使在狹窄的空間限制內(nèi)也是如此。
通過這項實驗，該團隊希望開發(fā)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，以更好地描述帶電納米粒子與微粒的相互作用。他們還希望，通過操縱電場，他們可能能夠在一定程度上控制粒子的組裝方式。
像威廉姆斯博士和他的團隊這樣的研究將為未來在一系列領(lǐng)域的研究鋪平道路。LabSmith 很自豪能夠幫助他們將太空研究變?yōu)楝F(xiàn)實。
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