中科院化学所研制出可程序化控制的液滴机器

控制液滴的行为，无论是在冷却降温、防结冰还是微流控领域，都是至关重要的技术挑战。当前的研究虽然主要关注单一液滴的移动行为，即让液滴的驱动力超过其移动时遇到的固定阻力，但在实现复杂的液滴行为上，仍面临巨大的挑战。

在中科院化学研究所绿色印刷重点实验室宋延林课题组的努力下，这一局面得到了显著的改变。该团队在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力支持下，近年来在纳米绿色印刷技术、喷墨打印墨滴控制以及功能界面操控液滴行为方面取得了令人瞩目的进展。

最近，他们设计出一种能够高度程序化控制的“智能液滴”。这种创新技术利用磁场控制系统和两个不锈钢球，实现了对液滴行为的精准操控。通过程序化控制磁场分布，研究人员能够改变钢球的位置和球心距，从而动态调整液滴在运动时前后端遇到的阻力大小。这样，液滴的多种行为如切割、移动、释放和旋转等都可以被轻松实现。

该团队还通过对钢球进行表面处理，调节其表面能，实现对多种类流体系统的操控。例如，在水下控制油滴，在油下控制水滴，甚至在水下控制气泡等。这项液滴控制技术为化学分析、生物医学等领域提供了广阔的潜在应用前景。

这项研究成果已经发表在Science Advances杂志上（Sci. Adv., 2020, 6, eaay5808）。通讯作者宋延林研究员和李会增博士，以及第一作者李安博士生，他们的名字将永远镌刻在这项具有里程碑意义的科研成就上。他们的创新精神和专业精神为我们展示了人类操控液滴的新可能，也为未来的科学研究开辟了新的道路。