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香港大学王立秋教授《Materials Today》封面综述:以表界面科技无损操控液体,中国化工网,okmart.com
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香港大学王立秋教授《Materials Today》封面综述:以表界面科技无损操控液体
2021年05月08日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

想了解如何能像操控固体般无损操控液滴? Materials Today (IF: 26.4)发表了题为“Design of Multi-Scale Textured Surfaces for Unconventional Liquid Harnessing”综述并选为封面。

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人类对材料及工具的操控为文明发展之基础。人类设计创造了各种工具,以作为手的延伸来操纵其力不能逮之器物中国化工网okmart.com。然而相比于固体,我们对流体,尤其是微量流体的操控能力依然有待提高。流体广泛参与各类工业、生活及研究活动,例如喷墨3D打印、电制氢、血样及尿样医疗诊断、精密化学合成、药物筛选等。流体与固体操控判若云泥。液体一旦接触固体,往往即刻润湿铺展,使得进一步操控绝无可能。在低表面能固体上,尽管液滴的铺展得到限制,但由于强表面张力的作用,液体会牢牢粘附于固体表面,使得难以将其移取或输运。即使强行将其移取,往往会有大量流体残留在工具表面上;这些残留不仅带来转移流体体积的巨大误差,而且会在多次操控中造成流体的交叉污染。将流体的操控过程变为无损将有巨大的应用潜力及经济效益。

超润湿界面(超疏水,超润滑及液体弹珠)赋予了人们无摩擦固液接触及无液残留的特性,然而单靠这些技术依然难以对流体进行有效的操控。对流体的基本操控可分类为流体在不同表面间的移取、对微量流体的精密分割以及在单一表面上的输运。流控的这三个基本面渗透在生产生活中的各个方面。该综述从物理机理层详细阐述了三种超润湿表面的静态及动态液固界面特性;层层梯进解析了微观界面接触如何影响了宏观流体运动。接着列举了基于超润湿界面对流体进行无损控制的各种技术设计,并根据其物理机理,宏观策略进行分类总结。一文带你深入浅出地领略表界面科技的风采。

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a-h. 超润湿界面(超疏水,超润滑及液体弹珠)静态液固接触的理论基础。

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a-d. 微观液固界面接触探究。

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a-f. 超润湿界面(超疏水,超润滑及液体弹珠)动态液固接触的理论分析。

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a-i. 各种表面微观结构的总结分析。

参考文献:

Tang X., Tian Y., Tian X. W., Li W., Han X., Kong T. T. and Wang L. Q.*, Design of Multi-Scale Textured Surfaces for Unconventional Liquid Harnessing, Materials Today, 2020, https://doi.org/10.1016/j.mattod.2020.08.013.

全文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S136970212030273X

Materials Today 是爱思唯尔Materials Today系列期刊中的旗舰期刊。该刊旨在发表材料科学领域中最创新,最前沿及最具影响力的科研工作。


标签:化工应用技术中心今日头条聚合物塑料塑料原料塑料助剂
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