独特模式的蒸发液滴可以作为水样的指纹

Coffee-ring效果模式

资料来源:美国化学学会

蒸发的水滴(左)和软水(右)留下独特coffee-ring模式

通过观察残留的模式留下一滴水蒸发后,美国科学家说它可能会开发一个简单的,低成本的方法来调查自来水的质量。他们的方法利用coffee-ring效应,水蒸发液滴的边缘,然后水从中间向外拉离开马克边缘特征。

丽贝卡•在密歇根州立大学解释说,效果可以通过观察2µl滴的水,让它在一个平滑的表面干燥,然后看着留下的残留物使用珠宝商的放大镜,本质上是一个强大的放大镜,智能手机相机。

当我们做到这一点,我们发现残留的模式从每个自来水是独一无二的,所以我们得到指纹的自来水,”塔•说,提供的工作第254届美国化学学会全国会议和博览会在华盛顿特区。模式是复杂的,它很有趣,看看不同就可以。”

通过检查剩余的图像模式,•拉和她的同事希望能够开发出一种方法来识别不同的组件和水样的特点。

我们可以使用软件,量化有多少粒子”•拉说。然后我们可以寻找粒子数和浓度之间的相关性,我们可以寻找一般的覆盖率和浓度之间的相关性。这实际上取决于不同浓度的解决方案——如果你把类似氯化铁你会得到不同的结果,如果你把类似的氯化铜。

资料来源:美国化学学会

指纹数据库

最终的目标是建立一个图书馆的模式,和一个潜在的计算工具,可以让人们在家自己的水分析的样品。“我们试图开发一种低成本的方式,在世界任何地方的任何人都可以看看他们的自来水,”塔•说。为了使用现有工具像(测试条)你必须知道你在寻找什么。如果我们能有更多的方法可以指纹样本然后在理论上我们可以更快地发现问题。

以这种方式使用coffee-ring效应的想法来自先前工作的小组探讨它作为一种浓缩污染物如微囊藻毒素在droplet-sized水样的边缘,这样他们就可以被量化。“我正在做,处理各种不同的解决方案[…]你看到复杂的模式,,我总是很好奇到底是什么引起的,”塔•说。”我看着自来水样品越多,我意识到这是由水化学控制,所以我们可以利用。”

•承认是有限度的含水量范围可以使用这种技术进行了分析。虽然有一定可定义软硬水留下的模式之间的差异,例如,尚不可能分析复杂混合物的溶质或个别污染物。“我们还在研究的很多细节这个方法,”她说。“我们真的试图利用这一现象,但我们还有很长的路要走,研究”。