酷炫!华南理工/暨南大学研究人员以光为笔,以液体为墨画出一篇AM内封面!
小奇 纳米人 2022-09-30
由于内在缺乏空间秩序和自支撑形状,液体通常与精密制造/加工不兼容,并且可能受限于高级功能。鉴于此,华南理工大学的蒋凌翔教授和暨南大学的李宇超副教授等人提出了光-热-力多物理场耦合的高时空精度相分离微液滴操控方法,使光学操控技术与相分离微液滴碰撞出新的火花。


相关工作发表在Advanced Materials,题为Optothermally programmable liquids with spatiotemporal precision and functional complexity,并入选Editor’s Choice和内封面论文(Inside back cover)。论文的共同第一作者为暨南大学博士后陈熙熙、武田丽和硕士黄丹敏。

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图1:升高温度诱导相分离溶液体系的示意图。

具体来说,将激光聚焦在Au薄膜上以产生热点,该热点使温度响应溶液局部分层,从而产生单个光热液滴。空间精度由准确的热场保证,而时间精度由快速加热和响应速率保证。时间复用激光焦点被部署以根据需要设计热景观,这反过来决定了相分离液体的形成/溶解、定位、成形和动态重新配置。

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图2:光热相分离微液滴产生的原理示意图。

此外,激光焦点被编程为以时间连续的方式编排液体图案,以产生具有高保真度的微尺度液体动画。虽然聚焦激光通常用于操纵固体颗粒或微加工固体材料,但目前的策略包含了液体的优点,并在信息加密、有效载荷传输和反应定位方面具有功能复杂性。该策略进一步适用于生物分子凝聚物的亚细胞组织和非平衡系统的可编程调制等场景。

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图4:光热相分离微液滴实现的液体动画。

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视频:光热相分离微液滴实现的液体动画。

参考文献:
Chen,X., et al.., Optothermally Programmable Liquids with Spatiotemporal Precisionand Functional Complexity. Adv. Mater. 2022, 34, 2205563.
https://doi.org/10.1002/adma.202205563

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