香港大學王立秋教授《Materials,Today》封面綜述,以錶介面科技無損操控液體

想瞭解如何能像操控固體般無損操控液滴?人類對資料及工具的操控為文明發展之基礎。即使强行將其移取,往往會有大量流體殘留在工具表面上;這些殘留不僅帶來轉移流體體積的巨大誤差,而且會在多次操控中造成流體的交叉污染。超潤濕介面賦予了人們無摩擦固液接觸及無液殘留的特性,然而單靠這些科技依然難以對流體進行有效的操控。

想瞭解如何能像操控固體般無損操控液滴?Materials Today(IF: 26.4)發表了題為“Design of Multi-Scale Textured Surfaces for Unconventional Liquid Harnessing”綜述並選為封面。

人類對資料及工具的操控為文明發展之基礎。人類設計創造了各種工具,以作為手的延伸來操縱其力不能逮之器物。然而相比於固體,我們對流體,尤其是微量流體的操控能力依然有待提高。流體廣泛參與各類工業、生活及研究活動,例如噴墨3D列印、電制氫、血樣及尿樣醫療診斷、精密化學合成、藥物篩選等。流體與固體操控判若雲泥。液體一旦接觸固體,往往即刻潤濕鋪展,使得進一步操控絕無可能。在低表面能固體上,儘管液滴的鋪展得到限制,但由於强表面張力的作用,液體會牢牢粘附於固體表面,使得難以將其移取或輸運。即使强行將其移取,往往會有大量流體殘留在工具表面上;這些殘留不僅帶來轉移流體體積的巨大誤差,而且會在多次操控中造成流體的交叉污染。將流體的操控過程變為無損將有巨大的應用潜力及經濟效益。

超潤濕介面(超疏水,超潤滑及液體彈珠)賦予了人們無摩擦固液接觸及無液殘留的特性,然而單靠這些科技依然難以對流體進行有效的操控。對流體的基本操控可分類為流體在不同表面間的移取、對微量流體的精密分割以及在單一表面上的輸運。流控的這三個基本面滲透在生產生活中的各個方面。該綜述從物理機理層詳細闡述了三種超潤濕表面的靜態及動態液固介面特性;層層梯進解析了微觀介面接觸如何影響了宏觀流體運動。接著列舉了基於超潤濕界面對流體進行無損控制的各種科技設計,並根據其物理機理,宏觀策略進行分類總結。一文帶你深入淺出地領略錶介面科技的風采。

a-h.超潤濕介面(超疏水,超潤滑及液體彈珠)靜態液固接觸的理論基礎。

a-d.微觀液固介面接觸探究。

a-f.超潤濕介面(超疏水,超潤滑及液體彈珠)動態液固接觸的理論分析。

a-i.各種表面微觀結構的總結分析。

參考文獻:

TangX.,Tian Y.,Tian X. W.,Li W.,Han X.,Kong T. T. and Wang L. Q.*,Design of Multi-Scale Textured Surfaces for Unconventional Liquid Harnessing,Materials Today,2020,https://doi.org/10.1016/j.mattod.2020.08.013.

全文連結:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136970212030273X

原文刊載於【高分子科學前沿】

本文版權歸原作者所有,文章內容不代表平臺觀點或立場。如有關於文章內容、版權或其他問題請與我方聯系,我方將在核實情况後對相關內容做删除或保留處理!

資料標籤: 科技
本文標題: 香港大學王立秋教授《Materials,Today》封面綜述,以錶介面科技無損操控液體
永久網址: https://www.laoziliao.net/doc/1656063122262823
相关資料
遺傳發育所,|,高產小麥新品種“科麥513”通過湖北省審定
中國科學院遺傳與發育生物學研究所張相岐研究組與湖北省農業科學院糧食作物研究所合作,以“太谷核不育系”和“西農979”為親本,經過有性雜交和系統選擇,成功培育出適合湖北省小麥產區種植的新品種“科麥513”。“科麥513”於2021年1月通過湖
標籤: 小麥 三農
南洋理工大學胡曉課題組《Chemical,Communication》,可用於PμSL,3D列印的高强度苯並惡嗪
聚苯並惡嗪,是一類高性能熱固性酚醛塑膠。然而,PBZs本身比較脆,並且因其高的固化溫度而導致加工性差。此外,常規的製備工藝例如擠出和熔融都十分難製備複雜的PBZs結構,這也極大地限制了其進一步的應用。基於上述背景,南洋理工大學胡曉課題組設計
標籤: 苯並惡嗪 胡曉
復旦​武培怡團隊《AM》,用於水下通信和偽裝的離子凝膠
水分子可以充當氫鍵的供體和受體並溶解離子,從而破壞感測器的自愈合特性。鑒於此,復旦大學武培怡教授團隊開發了一種透明、可水下粘接、水下自癒合、可拉伸、可3D列印的具有高離子電導率離子凝膠,可用於製造水下柔性感測器。
標籤: 通信 感測器
山東大學物理學院自旋電子學團隊利用成分梯度實現電流控制磁化翻轉
近年來基於自旋軌道矩效應,實現高速、低功耗的操控磁化翻轉獲得了廣泛的關注。為了在鐵磁單層膜中實現自旋軌道矩誘導的磁化翻轉,山東大學物理學院自旋電子學團隊提出在CoPt合金單層膜中利用成分梯度打破中心反演對稱,使得體的自旋軌道耦合作用能產生非
標籤: 電子學 自旋電子學 自旋 科普 梯度