液滴在受控的長路徑中高速自推進對于有機合成、病理診斷和可編程芯片實驗室至關(guān)重要。迄今為止,已經(jīng)進行了廣泛的努力來通過不對稱梯度實現(xiàn)液滴自推進,然而,現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)、化學(xué)或電荷密度梯度只能持續(xù)一段時間(<50 mm)。
北京航空航天大學(xué)Liping Heng和中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所Zhichao Dong等在超疏水表面上設(shè)計了一種對稱的波動交變電勢(WAP),以在運輸過程中對液滴進行充電或放電。
本文要點:
(1)
通過深入研究中性液滴和帶電液滴的運動機理,循環(huán)開/放電液滴實現(xiàn)了米/秒的超高速無限自推進(>1000 mm)。此外,在排列組合液滴的兩種運動方式后,它可以勝任更有趣的工作,如液體二極管和液體邏輯門。
(2)
組裝到微流控芯片中后,該策略將應(yīng)用于化學(xué)合成、細(xì)胞培養(yǎng)和診斷試劑盒。
參考文獻:
X. Han, R. Jin, Y. Sun, K. Han, P. Che, X. Wang, P. Guo, S. Tan, X. Sun, H. Dai, Z. Dong, L. Heng, L. Jiang, Infinite Self-Propulsion of Circularly On/Discharged Droplets. Adv. Mater. 2024, 2311729.
DOI: 10.1002/adma.202311729
https://doi.org/10.1002/adma.202311729