液滴懸浮技術是指通過構建力學平衡場，使液相物質穩(wěn)定懸浮于氣相環(huán)境中。由于懸浮狀態(tài)下物質運動阻力極小，表現(xiàn)出極佳的運動性。將液滴懸浮技術應用于微流體技術中，實現(xiàn)微尺度下懸浮物質的高精度操控，可以應用于生物檢測、醫(yī)學及藥學分析、納米材料合成、光譜學檢測等諸多領域。目前，液滴懸浮技術依然受限于復雜懸浮系統(tǒng)和特殊懸浮條件，難以實現(xiàn)微小液滴的高精度和高自由度操控。

近期，重慶大學能源與動力工程學院陳蓉教授、廖強教授、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的光致懸浮液滴操控技術，利用單光束實現(xiàn)了對10-12-10-15 L級懸浮液滴的定量生成、尺寸調節(jié)及高精度運動操控。研究人員揭示了局部光熱效應導致的“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”在迷宮型網格界面上實現(xiàn)了對懸浮液滴的非直線變速運動及啟停轉換的高精度操控。該技術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雜材料的輸送及原位反應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

迷宮型網格界面上懸浮液滴的高精度運動

相關研究成果近期在Journal of Physical Chemistry Letters上以內封面論文發(fā)表，并被Nature子刊Nature Reviews Chemistry選為Research Highlight論文進行報道。重慶大學陳蓉教授、廖強教授、朱恂教授為共同通訊作者，重慶大學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基金（No. 51576021, No. 51620105011）、重慶大學科研后備拔尖人才培育計劃項目（No. CQU2017HBRC1A01）、中央高校基本科研業(yè)務經費項目（No. 2018CDXYDL0001）的資助。

論文鏈接：

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.jpclett.8b03699

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