界面流棘轮

高通量单向旋转

利用界面流与毛细力相互作用实现无需破坏性扭转的微丝编织，为制备手性微结构提供可规模化方案。

李哲 · Pan, Lida · Zhangyuan, Cheng · 李淑娴 · 郭成辰 · Korvink, Jan G. · 李加东 · 邓永波 · 马宗民 · Zeng, Cheng

Science Advances 2026

技术优势

无需破坏性扭转

利用棘轮机制实现单向旋转，编织时微丝不会因反向扭转而损坏。

旋转方向稳定

高流速下界面流与毛细力的耦合产生稳定转矩，避免随机反转。

可规模化制备

通过几何设计与流体动力学相结合，为手性微结构的批量制造开辟了新途径。

应用场景

• 微组装：用界面流驱动微部件旋转，实现非接触式精密组装。
• 微流控：利用微通道中的界面流产生可控转矩，无需外置机械驱动。
• 扭矩生成：通过毛细棘轮机制将流体动能转化为单向旋转力矩。
• 柔性器件：可用于编织柔性微丝束，构建可弯曲的手性结构。