利用LabSmith设备在国际空间站上研究微粒子

国际空间站（ISS）是一个独特的研究试验台。由路易斯维尔大学 JB Speed 工程学院副教授 Stuart Williams博士指导的一个团队正在开发一个将受益于国际空间站微重力的项目。该团队将研究将微颗粒保持在悬浮状态的方法--LabSmith uProcess 微流控组件和同步视频显微镜将是实验的关键部分。

研究微重力下的微粒

缺乏显著 zeta 电位的微粒容易聚集或结晶。然而，研究表明，带电的纳米粒子可以作为一种屏障，排斥电荷可忽略不计的微粒子。问题在于，这种微弱的相互作用很难在正常重力条件下进行研究，因为微颗粒往往会很快脱离悬浮液而无法进行研究。

在国际空间站上进行实验的挑战

国际空间站为研究胶体提供了一个独特的机会，因为在微重力状态下，粒子悬浮的时间更长。尽管纳米粒子太小，无法在显微镜下观察，但微粒可以保持悬浮状态并观察，因此可以推断出相互作用。

然而，国际空间站带来了一系列挑战。任何实验都须遵守狭小的空间和电力限制，而且须能够在断断续续的互联网连接下运行。宇航员的时间是非常宝贵的，因此研究人员对宇航员的要求通常不能超过安装实验或简单地打开实验。

LabSmith 产品满足各种要求

LabSmith uProcess 组件使 Williams 团队能够开发出满足这些不同要求的实验。该实验将包括多个 LabSmith 注射泵和自动阀以及 SVM 倒置荧光显微镜。Williams 说，这些组件非常紧凑，耗电量很小。由于这些设备由一个强大的通用平台控制，因此可以在地面上操作实验的各个方面。“Williams说："想象一下，我们试图建造一些东西，与外部设备集成，顺便实现自动化和控制。“uProcess系统解决了工程设计方面的问题，让我们专注于科学研究。

在项目期间，地面团队将启动程序来控制流体流动和操纵电场。由于国际空间站绕地球飞行时数据连接经常中断，因此每个程序都必须能够自行启动和停止。为了提供高可靠性，即使在狭小的空间内也将包括冗余注射泵和阀门。

通过这项实验，研究小组希望开发出经验数据，以更好地描述带电纳米粒子与微粒子的相互作用。他们还希望，通过操纵电场，可以在一定程度上控制粒子的组装方式。

Williams博士及其团队的研究将为未来一系列领域的研究铺平道路。LabSmith 很荣幸能帮助他们实现天基研究。