Z形图案超疏水表面

液滴旋转驱动

一种表面化学图案化的基底，能将莱顿弗罗斯特液滴下的蒸汽剪裁成定向射流，驱动液滴旋转，为蒸汽驱动微型器件提供了新可能。

Li, An · 李会增 · Lyu, Sijia · Zhao, Zhipeng · Xue, Luanluan · 李铮 · Li, Kaixuan · 李明珠 · 孙超 · 宋延林

Nature Communications 2023

技术优势

液滴自旋

Z形图案将蒸汽膜切割，超亲水区蒸发而超疏水区喷射蒸汽，不对称力使液滴旋转。

传热显著降低

超疏水区域形成的蒸汽膜起隔热作用，减少液滴与热表面的热交换。

无需外部能量

利用液滴自身蒸发产生的蒸汽流动驱动，不需要外加电场或机械装置。

应用场景

• 微流控器件：用于无泵驱动的液滴旋转与输运，替代微流控中的外部驱动源。
• 液滴操纵：通过表面图案控制液滴运动，实现精准定位与混合。
• 传热界面：利用蒸汽膜降低传热，保护热表面或调控热交换效率。
• 表界面科学：提供化学图案化调控蒸汽动力学的新原理，指导表界面设计。