中科院化学所研制出可程序化控制的液滴机器人

在冷却降温、防结冰、微流控等诸多应用领域中，精确控制液滴行为至关重要。尽管目前的研究主要集中在单一液滴的移动行为上，即通过对驱动力的调节使其克服固定阻力来实现控制，但在实现复杂的液滴行为时仍面临巨大挑战。

得益于国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的大力扶持，中科院化学研究所绿色印刷重点实验室的宋延林课题组在纳米绿色印刷技术方面取得了显著进展，特别是在喷墨打印墨滴控制和功能界面操控液滴行为领域。最近，该团队成功设计出一种能够精准程序化控制的“液滴机器人”，首次实现了对液滴的切割、移动、释放和旋转等复杂行为的操控。

这一创新的液滴机器人由磁场控制系统和两个不锈钢球组成。通过精确调控磁场的分布，我们可以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所遇到的阻力。这种调整能力为我们提供了实现液滴多行为控制的强大手段。通过对钢球进行表面处理，调节其表面能，使得这种液滴控制技术在多种流体系统中都有广泛的应用，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。

这项具有潜力的液滴控制技术，在化学分析、生物医学等领域有着广泛的应用前景。这项研究成果已在Science Advances杂志上发表（Sci. Adv., 2020, 6, eaay5808），通讯作者是研究员宋延林和博士李会增，第一作者为博士生李安。他们的研究为液滴行为的精确控制开辟了新的道路，为相关领域的发展提供了强有力的支持。