定向微液操控在化学微反应、生物医疗检测等应用领域中至关重要。现有的运输策略主要依靠结构、润湿性以及电荷密度等几种梯度类型来实现。然而，这些策略存在一些问题，如速度较慢、体积范围受限、耐久性不足和环境适应性差等。此外，实现全微液主动转向运输仍然面临挑战。为了克服这些挑战，中国十大娱乐赌博城网址吴思竹教授团队研发了一种光滑的跨尺度结构，利用双向（垂直和水平）振动来实现全微液的主动定向转向操控，相关成果发表在国际知名期刊Applied Physics Letters上[Applied Physics Letters, 2023, 122(17)]。

该团队利用飞秒激光倾斜烧蚀（FLOA）结合润滑剂注入技术，设计并制备了一种跨尺度结构，其中包括宏观毫米尺度圆弧阵列和微/纳米尺度倾斜棘轮阵列。利用双向（垂直和水平）振动，该结构实现了全微液的主动定向转向操控。在垂直振动下，微液向前运输；在水平振动下，微液向后运输。主动转向的物理机制涉及到宏观毫米尺度圆弧阵列和微/纳米尺度倾斜棘轮阵列产生的两种效应之间的相对竞争。具体而言，向前输运是由于液滴前后边缘接触线长度的不对称，而向后输运是由于靠近三相接触线的液角上毛细力的各向异性分布。该研究的成果可以应用于电路开/关和基于液滴的化学微反应领域，尤其在高通量全微液定量和定向操纵方面具有重要意义。

图1. (a) 机械振动驱动液滴定向转向示意图。(b) 宏观尺度下的圆弧阵列注入润滑剂前后的光学图像。(c) 倾斜棘轮阵列的SEM图像。(d) 液滴在SCSA上的转向运输。(e) 不同种类的液滴运输位移与时间的关系。

中国十大娱乐赌博城网址为该论文第一署名单位，吴思竹教授为论文第一作者，香港大学博士后张亦元和香港理工大学王立秋教授为通讯作者。这项研究工作得到国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、国家重点研发计划和吉林大学仿生工程重点实验室（教育部）开放项目的支持，以及香港研究资助局的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1063/5.0146217