表面無處不在，為生命物質(zhì)和非生命物質(zhì)的質(zhì)量與能量交換提供了獨特的界面。兩種典型的界面材料——潤滑表面與超疏表面，在自清潔、液滴冷凝、防冰與防污等領(lǐng)域取得進展。與超疏表面不同，潤滑表面通過潤滑層的設(shè)計以取代超疏表面的微氣孔，便引入如自愈合、防冰、防揮發(fā)等新功能。然而，潤滑層的引入同樣帶來新問題：潤滑層的存在導(dǎo)致固體表面的結(jié)構(gòu)梯度或電荷梯度被屏蔽，使通過表面梯度操控液體面臨挑戰(zhàn)；潤滑層的存在也使通過外場主動操控液體變得困難。這制約了潤滑表面的液滴操控及其實際應(yīng)用。 

　　鑒于此，科研團隊構(gòu)建了一種基于智能高分子材料的新型潤滑表面——LICS，通過智能高分子材料的光熱誘導(dǎo)表面電荷高效、持續(xù)、穩(wěn)定再生能力，可有效消除潤滑層對表面電荷的屏蔽效應(yīng)，實現(xiàn)液滴高速、長距離、反重力、簡單液體到復(fù)雜液體、單個到多個液滴、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操控，并可進一步拓展到診斷與分析等生物應(yīng)用。 

　　LICS的高可靠性與穩(wěn)定性及獨特功能，既實現(xiàn)了開發(fā)體系下液滴的高效操控，又實現(xiàn)了密閉的微流控芯片內(nèi)液滴的無泵、遠程、防揮發(fā)、防污染操控和生物應(yīng)用；LICS的簡單設(shè)計與便攜式操作和獨特功能，有望為下一代界面材料和微流體開辟新途徑，并為化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用帶來全新可能。 

　　研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中科院青年創(chuàng)新促進會、廣東省區(qū)域聯(lián)合基金重點項目與深圳市基礎(chǔ)研究學(xué)科布局等的支持。 

　　論文鏈接 

　　圖1.LICS設(shè)計及液滴操控效果

　　圖2.無泵LICS微流控芯片內(nèi)液滴的光操控生物診斷與分析應(yīng)用