近日,西南科技大学微纳仿生系统与智能化创新团队报道了一种具有原位切换能力的新型三重可调谐润湿性表面用于多样化液滴操控。该澳门新莆京app官网下载以题为“Flexible Tri-switchable Wettability Surface for Versatile Droplet Manipulations”发表于国际高质量期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》(国际TOP期刊,中科院一区,IF=10.383)。论文第一作者为我院青年教师宋岳干,我院李国强教授、中国科大胡衍雷教授等为共同通讯作者。
可切换润湿性表面因其在微流控、油水分离和生物技术等诸多领域的巨大应用潜力而广受关注。然而,截至目前,受限于不够精确的结构形貌调节和几乎模式化的润湿性切换,使拓宽可切换润湿性状态的多重性具有重要研究价值。此外,在实际应用中,通过可调谐润湿性表面实现对给定液滴的多维、连续、无损操控仍然具有挑战性。因此,开发一种突破传统双重润湿切换行为的表面,通过对微形貌和润湿性的精确调控,实现液滴的多样化操纵具有重要意义。
我们提出了一种可以在莲叶效应、水稻叶各向异性和玫瑰花瓣效应三种润湿性状态之间原位可逆切换的新型智能表面。该表面由可拉伸衬底和用飞秒激光直写和软转印技术制备的微米柱阵列组成。利用优异的拉伸性能,表面形貌可被快速、可逆地调节,实现润湿状态的调谐。基于同一表面的三重润湿切换,我们进一步开发了一种多功能器件,实现了一系列液滴原位操作,包括但不限于表面自清洁、液滴的定向输送,液滴的捕获、垂直输送和释放。这项工作为动态可调谐润湿性智能表面领域的扩展开拓了新思路,突破了传统双重润湿性行为切换的限制,并展示了对液滴的多样化操控。