闭环微结构表面

微液滴接触角可设计

这种带同中心闭环微壁/微通道的表面，能让微液滴的形状、尺寸和接触角按设计随意调控，且揭示了吉布斯方程在微观尺度不再适用。

林冬冬 · Wang, Shixian · 许文武 · Chen, Yuhao · Li, Pei · Fang, Ye · 赵文辉 · 段香梅 · Wei-Hai, Fang · Zeng, Xiaocheng · Francisco, Joseph S. · 高玉瑞

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2024

参数信息

在边缘角

90 °

技术优势

多种液体都适用

实验表明吉布斯方程失效现象不仅限于水，醇类和烃类油等不同液体的微液滴也同样存在，扩大了应用范围。

纳米尺度同样失效

独立的分子动力学模拟证实，纳米液滴的表观接触角也偏离吉布斯方程，表明失效是微观尺度普适现象。

几何参数按需设计

通过设计同中心闭环微壁/微通道的拓扑结构，可实现对微液滴尺寸、形状和接触角的简便调控，满足特定应用需求。

应用场景

• 微流控芯片：用来精确控制芯片内微液滴的形状和接触角，提升反应效率。
• 生化传感：通过设计液滴接触区形状，增强传感界面的分子相互作用。
• 3D打印图案化：用微结构诱导液滴形成定制图案，替代传统精密打印技术。
• 液滴操纵：提供一种全新的拓扑控制方式，实现对微液滴的精准操控。