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Science官网头条发布!江雷院士/董智超等人综述超浸润表面!

2020年09月21日 点击:

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第一编辑:Haoyu Dai

通许编辑:江雷、董智超

通讯单位:中科院理化技术研究所



自然界的生物为了生存,可以利用它们的表面结构来定向控制液体动力学。受自然启发,仿生人工超浸润材料引发了许多学科的技术革命。


为了提高可控性,研究人员试图使用外场,如热场、光场、磁场和电场来辅助或实现可控的液体动力学。近年来,新兴的定向液体输送应用取得了蓬勃发展,但仍面临一些挑战。

 

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有鉴于此,中科院理化技术研究所江雷院士,董智超等人在Science Advances综述了具有超浸润表面的自然生物和人造表面在定向液体动力学领域的研究进展,并提出了构建定向液体输送系统的几种潜在策略,这些系统可用于用于驱动液体输送或运动,在雾收集、3D打印、能源装置、分离、软机和传感器装置等领域极具应用前景。该文章在Science官方网站头条重点报道。

 

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图1. 生物表面自发的液体动力学总览


编辑首先概述了一些已发现的典型生物界面的有代表性的定向液体动力学行为。重点关注其背后的机制。


在此基础上,编辑总结了仿生人工界面在不同外场刺激下的定向液体动力学行为。主要从应对机制、实际效果、选择标准等方面进行了比较分析。


最后,编辑总结了这一领域新兴应用的最新研究进展。并简要提出了对尚待解决的问题和仍然存在的挑战的个人看法,这些问题和挑战将激励开发下一代具有超润湿性的仿生人造材料。


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图2. 外部刺激操控的人工液体动力学 


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图3. 液体在固体表面的传输速度


表1. 液体动力学涉及的学科和应用领域


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超浸润学术QQ群:462794235


参考文献:

Haoyu Dai, et al, Directional liquid dynamics of interfaces with superwettability, Sci. Adv. 2020

DOI:10.1126 / sciadv.abb5528

http://advances.sciencemag.org/content/6/37/eabb5528


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