液滴懸浮技術(shù)是指通過構(gòu)建力學(xué)平衡場，使液相物質(zhì)穩(wěn)定懸浮于氣相環(huán)境中。由于懸浮狀態(tài)下物質(zhì)運(yùn)動阻力極小，表現(xiàn)出極佳的運(yùn)動性。將液滴懸浮技術(shù)應(yīng)用于微流體技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)微尺度下懸浮物質(zhì)的高精度操控，可以應(yīng)用于生物檢測、醫(yī)學(xué)及藥學(xué)分析、納米材料合成、光譜學(xué)檢測等諸多領(lǐng)域。目前，液滴懸浮技術(shù)依然受限于復(fù)雜懸浮系統(tǒng)和特殊懸浮條件，難以實(shí)現(xiàn)微小液滴的高精度和高自由度操控。
近期，重慶大學(xué)能源與動力工程學(xué)院陳蓉教授、廖強(qiáng)教授、朱恂教授、焦龍博士研究生等提出了一種基于光微流控技術(shù)的光致懸浮液滴操控技術(shù)，利用單光束實(shí)現(xiàn)了對10-12-10-15 L級懸浮液滴的定量生成、尺寸調(diào)節(jié)及高精度運(yùn)動操控。研究人員揭示了局部光熱效應(yīng)導(dǎo)致的“氣相捕獲陷阱”對懸浮液滴生成及操控的決定性作用，并將單束聚焦光作為“光指揮棒”在迷宮型網(wǎng)格界面上實(shí)現(xiàn)了對懸浮液滴的非直線變速運(yùn)動及啟停轉(zhuǎn)換的高精度操控。該技術(shù)還適用于含有多種生化試劑的懸浮液滴操控。研究人員希望通過該研究為復(fù)雜材料的輸送及原位反應(yīng)和分析等提供新思路和新方法。
光致“氣相捕獲陷阱”
懸浮液滴可視化圖像
迷宮型網(wǎng)格界面上懸浮液滴的高精度運(yùn)動
相關(guān)研究成果近期在Journal of Physical Chemistry Letters上以內(nèi)封面論文發(fā)表，并被Nature子刊Nature Reviews Chemistry選為Research Highlight論文進(jìn)行報(bào)道。重慶大學(xué)陳蓉教授、廖強(qiáng)教授、朱恂教授為共同通訊作者，重慶大學(xué)博士研究生焦龍為論文第一作者。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金（No. 51576021, No. 51620105011）、重慶大學(xué)科研后備拔尖人才培育計(jì)劃項(xiàng)目（No. CQU2017HBRC1A01）、中央高校基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目（No. 2018CDXYDL0001）的資助。
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https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.jpclett.8b03699
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