河工大团队研发液滴三维路由器，可用于医疗检测和生化分析倾盆大雨

来源：DeepTech深科技

对于生物化学分析、河工和生化分药物检测分析等领域而言，大团队研滴非接触的发液可控液滴输运至关重要。

液滴定向输运技术，用于医疗通常依赖表面梯度驱动或外部刺激等方式实现。检测

其中，河工和生化分倾盆大雨基于电场的大团队研滴微流控技术由于具有运输速度快、响应时间短的发液优点而备受学界关注。

然而，用于医疗目前大多数液滴控制技术只能支持液滴在二维表面的检测面内传输，无法实现具有高可控性和高灵活性的河工和生化分面外输运。

其主要原因在于大多数技术通过对液滴施加牵引力来驱动液滴，大团队研滴对基底的发液支撑有很强的依赖性。

对于现有的用于医疗液滴面外输运技术，大多依靠强大的检测背道而驰排斥力发射液滴。但是，受制于技术的局限性，无法实现全向输运和液滴的连续弹跳。

光具有极强的调控性，利用光作为激励源能够极大的提升液滴操控技术的灵活性，从而实现液滴的各种复杂输运。

基于此，当家作主河北工业大学团队将掺铁铌酸锂晶体衬底与超疏水表面相结合，借此设计了一种液滴三维路由器。

利用光伏效应与摩擦带电效应所激发的吸引静电力或排斥静电力，课题组提出了多种液滴输运模式。

并引入激光打标系统，实现了例如偏转方向/定点捕获、多液滴并联/单液滴级联、聊以自慰二维平面/三维自由空间等多种可编程性输运模式。

对于相关论文，审稿人表示：“作者展示了一种巧妙且有效的方法，通过结合摩擦带电效应和可编程光响应材料来操纵带电液滴。”

通过光电效应施加排斥力去实现液滴的面外弹跳，效果非常显著。

米宇航是第一作者，河北工业大学阎文博教授担任通讯作者。

目前，课题组正在思考如何调制光伏电场实现微液滴在自由空间内的稳定悬浮输运，控制液滴的高度和运动速度，让其如同 “FlappyBird” 一般精准控制液滴穿越障碍物。如鱼得水

同时，该团队计划引入实时反馈系统，对液滴运动轨迹进行实时监测，及时调整激光扫描方案，实现微液滴的受控飞行和精准制导。

此外，后续其还将研究如何调节辐照方式实现液滴不同比例和不同子液滴数量的以退为进精准分离，助力于微量生化分析技术的发展。

参考资料：

1.Mi, Y., Huai, Z., Li, Y., Shi, L., Wang, M., Gao, Z., ... & Yan, W. (2024). 3D Multimodal, omnidirectional router of aqueous microdroplets based on the synergy of photovoltaic and triboelectric effects.Nano Energy, 124, 109509.

排版：刘雅坤