人民网北京8月21日电 （记者赵竹青）中国科学院理化技术研究所研究员董智超团队从蝴蝶“卷喙饮蜜”行为获得启示，开发出一种无需依赖机电设备驱动的新型无泵空气采样器正规股票配资平台，单次材料成本低至约0.87元。近日，该成果发表于美国《国家科学院院刊》。
呼吸系统传染病与空气污染是全球公共健康的长期挑战。但便捷的空气检测服务目前仍难以普及，原因在于传统泵吸式空气采样器因依赖电力驱动、操作复杂且成本较高，在偏远地区部署受限。此外，传统设备在气溶胶采集、管路转移和洗脱环节中常出现严重的壁面吸附与样本损失。
团队在观察蝴蝶时，发现大多数蝴蝶伸着吸管一样的喙吮吸花蜜，但有一只蝴蝶却另类地把“吸管”卷成一个圈，在环中吐出一小片水膜。利用X光透视相机追踪这只蝴蝶时，团队成员发现了惊人一幕：当水膜被吸薄到极限、突然破裂的瞬间，产生的力如同无形之手，将整片水膜中的液体瞬间“拽”进食道，一滴不剩。
“这毫秒级‘脆响’式抽吸，高效又省力，其释放的正是液体表面的‘能量皮肤’，也就是表面能，这是一种基于界面热力学的自然现象。”董智超说。
受此启发，团队用3D打印机做了一个微型“环形跑道”，其中有一个硬币大小的塑料环，中间挂着一层薄薄的液体膜，环的内部藏着毛细管道，模仿蝴蝶“吸管”里的食物通道。
试验时，液体膜暴露在空气中，就像一张黏性“飞毯”，可以“粘住”空气中的有害气体、病毒飞沫、农药微粒等。这种液体膜不仅在实验室稳定，还能绑在植保无人机上，在强气流中坚持30秒捕获农药残留。
“采样结束后，只需用检测试纸轻轻一碰出口端，触发液体膜破裂，瞬间就会像蝴蝶喝水那样，把收集到的所有液体连同里面的‘猎物’通过毛细管道送进检测试纸条里。整个过程不需要泵和电，全靠物理规律自动运行。”董智超说。
团队以新冠病毒核衣壳蛋白为靶标，对比传统气溶胶采样器，新型无泵空气采样器检出灵敏度高出两个数量级。新型采样器还实现了“采集-回收-检测”一体化，收集与回收效率均接近100%，系统稀释比仅1.14，实现痕量生物标志物高保真富集。
团队将该新型无泵空气采样器命名为“液膜破裂驱动毛细管富集采样器”，英文简称“FACE”。
“以前正规股票配资平台，我们总想着用更大的力量去‘吸’空气样品；现在，我们学会了利用‘破裂’来释放能量，用精巧的物理设计取代笨重的机电设备。对于全球几十亿生活在电力不稳、医疗资源匮乏地区的人来说，这种无需电源、无需专业培训、随手可用的检测工具，可能是开启健康公平之门的一把钥匙。”董智超说。
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