气体弹膜反应器

粒子壳层可编程

将颗粒稳定气泡束缚的超薄液膜用作气体可及的反应器，通过粒子几何形状与毛细堵塞实现结构、压力稳定性和界面功能的耦合。

Kunling, Yang · 齐成 · Binks, Bernard Paul · 刘洲

Journal of Colloid and Interface Science 2026

技术优势

光学窗口可编程

六边形 PET 板在气体弹表面形成平面刻面，相比球形颗粒壳层提供平坦的观察区域，便于显微成像和光学检测。

压力极限可预测

建立了毛细-颗粒模型，充气破裂由颗粒间喉道处的毛细突破决定，放气塌陷由毛细与颗粒堵塞的联合阻力决定，从而可定量预测壳层的压力容限。

能做图案化银沉积

通过外部气相输送葡萄糖，银还原仅发生在壳层中被液体润湿的区域，无需掩膜即可在微球表面形成空间图案。

支持活菌实时监测

板稳定壳层提供平坦观察窗，可直接观察大肠杆菌在液体薄膜中的需氧生长及左氧氟沙星的抑制效果。

应用场景

• 界面反应器：在超薄液膜上进行气-液界面反应，无需复杂微流控。
• 气-液界面反应：通过颗粒壳层暴露气-液界面，实现喷雾葡萄糖定位还原。
• 微生物生长监测：板稳定壳层提供平坦观察窗，实时监测细菌生长。
• 图案化银沉积：气相输送还原剂在润湿区局部沉积银，形成空间图案。