按需液滴传输在众多应用中具有重要意义。尽管已经开发了各种液滴传输策略，但液滴的表面外三维(3D)传输仍然具有挑战性。

近日，中山大学Shilin Huang提出了一种基于液滴在超疏水凹槽表面上的磁致跳跃(MAJ)的通用液滴传输策略，即使在封闭的狭窄空间中也能够实现对液滴的三维、远程和精确的操纵。

文章要点

1）为了触发MAJ，利用电磁场在附着的磁性粒子的帮助下使SHGS上的液滴变形，从而使液滴获得多余的表面能。当电磁场被快速移除时，多余的表面能量部分转化为动能，使液滴能够跳到表面上。

2）研究人员通过高速成像和数值模拟，揭示了MAJ的工作机理和尺寸匹配效应。研究发现，只有当液滴尺寸和超疏水沟槽尺寸匹配时，才能观察到MAJ行为，否则不必要的陷阱或夹断效应将导致MAJ失效。

3）研究人员提出了一种区域图，以指导MAJ的SHGS设计。文中还展示了MAJ的液滴传输能力，包括面内和面外定向传输、爬楼梯和穿越障碍物。MAJ能够在封闭的狭窄空间中远程操纵液滴，无需使用任何机械移动部件，可用于设计微型流体平台，在生物分析、微流体、基于液滴的开关和微反应中显示出巨大的应用潜力。

参考文献

Yusheng Huang, et al, Magnetic-Actuated Jumping of Droplets on Superhydrophobic Grooved Surfaces: A Versatile Strategy for Three-Dimensional Droplet Transportation, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.3c11197

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c11197