科学探索|麻省理工学院展示高压水流撞击水滴的高速照片麻省理工学院展示高压水流撞

麻省理工学院的研究人员一直在进行一项实验，从表面上看，这听起来可能不是特别有用：该实验让研究人员将高压水流射穿水滴。该团队表示，如果这个过程被精确和彻底地理解，该实验可以帮助科学家学习如何在不使用刚性针头的情况下将液体（如疫苗）注入皮肤。

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为了这个实验，麻省理工学院的工程师与荷兰特文特大学的研究人员合作。实验中，研究人员通过不同种类的水滴发射小水柱。这些水柱被发射了数百次，并使用高速摄像机拍摄了这一过程。
研究人员发现，在麻省理工学院的哈罗德-埃杰顿拍摄的子弹击中苹果的著名照片中看到了类似的冲击动力学。在那些著名的照片中，并没有看到子弹撞击苹果内部的动态。然而，由于水滴是透明的，研究人员可以看到撞击的整个过程。这些实验使研究小组能够开发出一个模型，预测流体喷射如何冲击已知粘度和弹性的水滴。
研究人员指出，人类皮肤是一种粘弹性材料，他们新开发的模型可以被调整，以预测液体如何在不使用针头的情况下通过皮肤输送。该实验的主要目标是探索无针注射。不使用针头向体内注射液体的一个主要好处是，它消除了对病人的针刺过程，使人们更愿意接受注射。消除针头也使病患和被接种者在注射过程中更加安全，因为没有针刺过程中带来的物理伤害以及感染风险。
【科学探索|麻省理工学院展示高压水流撞击水滴的高速照片】麻省理工学院研究员大卫-费尔南德斯-里瓦斯（David Fernandez Rivas）说，这些实验让团队了解到他们如何能够创造出具有适当粘度和形状的射流来注射到皮肤。里瓦斯和他的团队想出的设计是使用低功率激光器来加热一个充满液体的微流控装置。加热妆之后，液体会产生气泡，从而将液体高速推过芯片和喷嘴。