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中国科学院科研人员研发出一种新型润滑表面
http://www.CRNTT.com   2022-07-10 11:59:32


 
  针对这一挑战,研究团队构建了一种新型的智能高分子材料润滑表面(LICS),它由三种核心元素组成,分别是具有优异光热效应的液态金属颗粒、具有独特铁电效应的聚偏氟乙烯-三氟乙烯聚合物,这两者协同能将光热转变为表面电荷,及用于锁住润滑层的微锥阵列结构。

  通过智能高分子材料的光热诱导表面产生电荷,LICS能实现液滴高速、长距离、反重力、简单液体到复杂液体、单个到多个液滴、微观到宏观尺度液滴、平面到曲面基底、开放到封闭体系的精准操控。

  简单来说,就是用光照精准控制在LICS上的液滴的运动。那么,要实现液滴的精准控制,对光的强度和液滴的重量是否有要求呢?

  “LICS对液滴的重量是有要求的,因为不同重量的液滴带来的阻力是不一样的,但我们可以通过调整光的强度来拉拽不同重量的液滴。我们针对小至1纳升,大到1.5毫升的水滴都进行了精准操控。”杜学敏表示。

  实现液体的精准控制得益于LICS优异的表面电荷再生能力,LICS在0.5秒的近红外光辐照下,可产生表面电荷密度高达1280 皮库每平方毫米(pC/mm2),有效消除了润滑层对表面特性的屏蔽,为液滴快速响应、运动提供大的作用力;而且电荷再生性能在持续10000次近红外光开/关循环或浸泡在硅油中长达6个月均无明显衰减,这一稳定的电荷再生性能确保了LICS用于液滴操控的长期有效性。

  生物医学领域应用潜力大

  微流控技术因其精准与高通量的样本处理和加速生化反应能力,被广泛应用于生物、化学和医学研究领域。相比于传统的检测技术,微流控技术把样品反应、制备、分离、检测等生化实验的基本操作集成到很小的芯片上。然而,传统的微流控系统既需要复杂的管道连接,又需要大型的设备提供动力来操控液体。
 


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