双对称相干声表面波声钳

多形态粒子动态操控

通过实时调节波矢构型与相位关系，在无接触条件下实现单个胶体多聚体形态切换与阵列图案的三种确定性模式转换。

Pan, Hemin · 梅德庆 · Xu, Chengyao · Xin, Li · 汪延成

Journal of Colloid and Interface Science 2023

具体参数

形态切换模式数

{'zh': '11', 'en': '11'}

阵列模式数

{'zh': '3', 'en': '3'}

最大旋转速率

{'zh': '22.4', 'en': '22.4'} rpm

技术优势

11种形态切换

通过改变波矢构型，同一六聚体可在11种确定形态间切换，为组装设计提供了高自由度。

三种阵列模式

在阵列尺度上实现三种模式之间的精确切换，可生成不同间距和取向的粒子阵列。

连续可调旋转

粒子多聚体及阵列的旋转速率可在0至22.4 rpm范围内连续调节，适用于需要定向排列的组装过程。

应用场景

• 微流控粒子操控：在微通道内无接触地排列、旋转粒子，替代传统的流体动力或光镊方法，实现高通量操控。
• 类器官组装：将细胞或微球按预设形态精确组装，为类器官形成提供初始空间构型。
• 组织工程支架：利用声场构建具有特定图案的细胞支架，替代传统模板法或3D打印，实现可重构的三维结构。
• 胶体自组装：通过动态调节声场实时控制胶体粒子间的相对位置，实现可逆的组装与解组装循环。