网络微流控集成表面

闭环调控润湿

将网络化微流控编程调控与自感知集成于同一表面，实现液滴撞击润湿性的闭环控制。

Shuai, Yang · Ding, Xijia · Tian, Xie · Xuekun, Chen · Xia, Yanming · Lingliao, Zeng · Xun, Liu · 张波 · 史熙 · Chi, Zhang · Peng, Zhi Ke · Cao, Xiaobao · 胡松涛

Nano Energy 2025

参数信息

速度感知相对误差

13.3 %

位置感知相对误差

3.2 %

阀门配置

2log₂N

技术优势

常规材料实现可编程润湿

利用网络化微流控腔室，每个结构可独立编程形貌，在液滴撞击时自由调节润湿性，无需依赖智能响应材料。

自感知润湿状态

通过固液界面摩擦起电，每个结构的润湿状态在液滴撞击时被解耦和感知，电极配置优化为N/2，位置误差仅3.2%。

紧凑阀门配置

N×N结构仅需2log₂N个阀门，大幅减少控制元件数量，便于集成和扩展。

应用场景

• 液滴微流控：用于液滴定向混合，实现化学和生物微反应中的闭环控制。
• 固液界面传感：在液滴撞击时感知固液界面润湿状态，提供实时反馈信号。
• 智能表面：基于常规材料构建，无需智能响应材料即可实现可调润湿性。
• 表面润湿表征：通过自感知解耦每个结构的润湿状态，用于表面润湿性表征。