化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
生態(tài)環(huán)境部公開征集科技成果轉(zhuǎn)化典型案例 助力綠色發(fā)展
生態(tài)環(huán)境部面向全國啟動(dòng)2025年生態(tài)環(huán)境科技成果[詳細(xì)]
新型潤滑表面不僅能夠光照生電 還能“操控”液體
2022年07月11日 11:48:50
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：4161
中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院生物醫(yī)學(xué)與健康工程研究所杜學(xué)敏團(tuán)隊(duì)聯(lián)合香港城市大學(xué)王鉆開團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建了一種新型的智能高分子材料潤滑表面
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】我們?cè)跒⒘怂牡匕迳闲凶?，一不留神就?huì)滑倒，這說明液體能夠提供比固體更好的潤滑作用。在自然界中，有些豬籠草捕籠內(nèi)壁覆蓋著一層光滑的蠟質(zhì)，使得落入捕籠的昆蟲在內(nèi)壁上站立不穩(wěn)，很難逃出生天。另一些豬籠草捕籠的內(nèi)壁雖然并沒有蠟質(zhì)，但它們能夠在內(nèi)壁上覆蓋薄薄的一層雨水，以阻止獵物逃跑。由于籠身長(zhǎng)期處于傾斜和豎直狀態(tài)，當(dāng)獵物靠近時(shí)會(huì)滑落至籠中，淪為豬籠草的盤中餐。
科學(xué)家們解釋，覆蓋在固體表面的潤滑層，往往會(huì)屏蔽掉表面的結(jié)構(gòu)與功能特性，如表面結(jié)構(gòu)梯度或電荷梯度等，使得通過表面梯度或外場(chǎng)操控液體變得困難，極大影響了潤滑表面的液滴操控效果及其實(shí)際應(yīng)用。在豬籠草潤滑的葉子表面上，水滴會(huì)受到重力的影響而往下流，那么，能否在潤滑表面做到水滴往上走呢？
中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院生物醫(yī)學(xué)與健康工程研究所杜學(xué)敏團(tuán)隊(duì)聯(lián)合香港城市大學(xué)王鉆開團(tuán)隊(duì)，構(gòu)建了一種新型的智能高分子材料潤滑表面(LICS)，它由三種核心元素組成，分別是具有優(yōu)異光熱效應(yīng)的液態(tài)金屬顆粒、具有獨(dú)特鐵電效應(yīng)的聚偏氟乙烯-三氟乙烯聚合物，這兩者協(xié)同能將光熱轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻骐姾桑坝糜阪i住潤滑層的微錐陣列結(jié)構(gòu)。
通過智能高分子材料的光熱誘導(dǎo)表面產(chǎn)生電荷，LICS能實(shí)現(xiàn)液滴高速、長(zhǎng)距離、反重力、簡(jiǎn)單液體到復(fù)雜液體、單個(gè)到多個(gè)液滴、微觀到宏觀尺度液滴、平面到曲面基底、開放到封閉體系的精準(zhǔn)操控。即用光照就能精準(zhǔn)控制在LICS上的液滴的運(yùn)動(dòng)，盡管由于不同重量的液滴帶來的阻力不同，LICS對(duì)液滴的重量也是有要求的，但可以通過調(diào)整光的強(qiáng)度來拉拽不同重量的液滴。
實(shí)現(xiàn)液體的精準(zhǔn)控制得益于LICS優(yōu)異的表面電荷再生能力，LICS在0.5秒的近紅外光輻照下，可產(chǎn)生表面電荷密度高達(dá)1280皮庫每平方毫米(pC/mm2)，有效消除了潤滑層對(duì)表面特性的屏蔽，為液滴快速響應(yīng)、運(yùn)動(dòng)提供大的作用力；而且電荷再生性能在持續(xù)10000次近紅外光開/關(guān)循環(huán)或浸泡在硅油中長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月均無明顯衰減，這一穩(wěn)定的電荷再生性能確保了LICS用于液滴操控的長(zhǎng)期有效性。
基于LICS的柔性與共形特性，研究人員還將LICS封裝成密閉的微流控芯片，利用手持激光筆即可實(shí)現(xiàn)LICS芯片內(nèi)的液滴快速、精準(zhǔn)穿越芯片通道。此外，LICS芯片內(nèi)的無接觸、遠(yuǎn)程光驅(qū)動(dòng)液滴功能，既能防液滴揮發(fā)，又無需在液滴中添加輔助液滴運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)，避免了交叉污染，在凝血檢測(cè)等生物應(yīng)用方面展現(xiàn)出優(yōu)異的可靠性。此外，研究人員利用LICS實(shí)時(shí)光熱誘導(dǎo)表面電荷產(chǎn)生功能特性，還成功實(shí)現(xiàn)了LICS芯片內(nèi)的細(xì)胞實(shí)時(shí)刺激，及細(xì)胞響應(yīng)原位監(jiān)測(cè)。
該LICS既實(shí)現(xiàn)了開發(fā)體系下液滴的高效操控，又實(shí)現(xiàn)了密閉的微流控芯片內(nèi)液滴的無泵、遠(yuǎn)程、防揮發(fā)、防污染操控和生物應(yīng)用，為新型界面材料和微流體的開發(fā)帶來新思路，展現(xiàn)了化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的潛在應(yīng)用價(jià)值。
(資料來源：科技日?qǐng)?bào))
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
一批重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和技術(shù)創(chuàng)新中心驗(yàn)收結(jié)果公布
近日，市場(chǎng)監(jiān)管總局完成對(duì)2021年批準(zhǔn)建設(shè)的7個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和1個(gè)技術(shù)創(chuàng)新中心的驗(yàn)收。2025-06-23 09:34:08 -
中國物理學(xué)會(huì)5大物理獎(jiǎng)推薦評(píng)選工作啟動(dòng)！
日前，2025-2026年度中國物理學(xué)會(huì)胡剛復(fù)、饒毓泰、葉企孫、吳有訓(xùn)、王淦昌物理獎(jiǎng)的推薦及評(píng)選工作已經(jīng)開始，中國物理學(xué)會(huì)發(fā)布《關(guān)...2025-06-10 11:51:21 -
浙江2024年全省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)定結(jié)果公布
日前，根據(jù)《全省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室管理辦法》（浙科發(fā)基〔2023〕40號(hào)）規(guī)定，經(jīng)浙江省科學(xué)技術(shù)廳組織評(píng)審和論證，認(rèn)定“全省智能建造與工程...2025-06-06 13:45:49 -
建成100個(gè)部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室！生態(tài)環(huán)境部發(fā)布重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃
日前，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《生態(tài)環(huán)境部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃（2025-2035）》，部級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室將集中在8大研究領(lǐng)域。2025-06-04 11:23:40 -
3年內(nèi)建成重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室達(dá)600家以上！西安加快推進(jìn)科研平臺(tái)建設(shè)
西安市人民政府印發(fā)《措施》，其中明確，到2027年，全市投用的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量達(dá)到3個(gè)以上，陜西實(shí)驗(yàn)室達(dá)到5家以上，市級(jí)及以上...2025-05-29 14:45:11 -
事關(guān)科技創(chuàng)新債券發(fā)行！央行證監(jiān)會(huì)聯(lián)合發(fā)布公告
近日，中國人民銀行、中國證監(jiān)會(huì)近日聯(lián)合發(fā)布關(guān)于支持發(fā)行科技創(chuàng)新債券有關(guān)事宜的公告，助力拓寬科技創(chuàng)新企業(yè)融資渠道。2025-05-15 14:58:02
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
