由于內在缺乏空間秩序和自支撐形狀,液體通常與精密制造/加工不兼容,并且可能受限于高級功能。鑒于此,華南理工大學的蔣凌翔教授和暨南大學的李宇超副教授等人提出了光-熱-力多物理場耦合的高時空精度相分離微液滴操控方法,使光學操控技術與相分離微液滴碰撞出新的火花。相關工作發表在Advanced Materials,題為“Optothermally programmable liquids with spatiotemporal precision and functional complexity”,并入選Editor’s Choice和內封面論文(Inside back cover)。論文的共同第一作者為暨南大學博士后陳熙熙、武田麗和碩士黃丹敏。具體來說,將激光聚焦在Au薄膜上以產生熱點,該熱點使溫度響應溶液局部分層,從而產生單個光熱液滴。空間精度由準確的熱場保證,而時間精度由快速加熱和響應速率保證。時間復用激光焦點被部署以根據需要設計熱景觀,這反過來決定了相分離液體的形成/溶解、定位、成形和動態重新配置。此外,激光焦點被編程為以時間連續的方式編排液體圖案,以產生具有高保真度的微尺度液體動畫。雖然聚焦激光通常用于操縱固體顆粒或微加工固體材料,但目前的策略包含了液體的優點,并在信息加密、有效載荷傳輸和反應定位方面具有功能復雜性。該策略進一步適用于生物分子凝聚物的亞細胞組織和非平衡系統的可編程調制等場景。
Chen,X., et al.., Optothermally Programmable Liquids with Spatiotemporal Precisionand Functional Complexity. Adv. Mater. 2022, 34, 2205563.https://doi.org/10.1002/adma.202205563