利用等容成核检测(INDe)装置识别稳定水过冷的方法
材料科学
2022-02-24 v2
摘要
稳定的水过冷作为人体组织保存、食品冷藏、保护生物学等领域的一项技术已显示出巨大潜力，但其随机性使其难以在实验室之外推广。本工作中，我们提出了一种等容成核检测(INDe)平台，用于在>1 mL体积下对水过冷进行自动化、高通量表征，从而能够以统计上强有力的方式确定给定水系统中过冷保持稳定的温度和时间段。我们利用INDe研究了热力学、表面和化学参数对水过冷的影响，并证明多种简单的系统改造可显著增强过冷稳定性，包括等容(恒定体积)约束、疏水容器壁以及添加即使温和浓度的溶质。最后，为了实现稳定过冷生物保存方案的有据设计，我们应用统计模型来估计稳定过冷持续时间随温度和溶液化学的变化，生成了四种常见冷冻保护溶质的领域首见过冷稳定性图谱。
引用
@article{arxiv.2108.10404,
title = {Methods to stabilize aqueous supercooling identified by use of an isochoric nucleation detection (INDe) device},
author = {Anthony N. Consiglio and Drew Lilley and Ravi Prasher and Boris Rubinsky and Matthew J. Powell-Palm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.10404},
year = {2022}
}
备注
Corrected typos. Modified Figure 6 and SI to incorporate more raw data. Results unchanged