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我校以通讯单位在Science子刊《Science Advances》发表论文
日期:2018/9/17 8:09:48 【信息来源】 作者:科技产业部 图片作者:汪佳文

       

    我校陈永平教授团队与东南大学赵远锦教授团队合作,在浸润性可调控功能表面研究方面取得重要进展,相关研究成果于日前以“Programmable wettability on photocontrolled graphene film”为题发表在国际顶级期刊《Science Advances》(科学进展)杂志上(Science Advances 14 Sep 2018: Vol. 4, no. 9, eaat7392),实现了我校以通讯单位身份在Science,Nature系列刊物上发表论文的首次突破。《Science Advances》为《Science》杂志的主干子刊,旨在快速报道全球自然科学领域具有原创性、突破性的研究成果。
    具有特殊润湿特性的功能表面是当前表/界面科学研究的国际前沿热点,对于生物医学、化学化工、能源材料等研究领域中的液滴操控过程(如运输、分离、混合、收集等操作)具有重要的应用价值。其中,润滑液灌注的超滑多孔表面由于能够稳定高效地驱斥各类液体而备受瞩目,尤其是近年来开发出的可动态调节表面液滴运动状态的浸润性可控超滑多孔表面更是进一步拓宽了其应用范围。然而,目前浸润性可控超滑多孔表面的接触式浸润性调控方法仍存在着易产生附带表面污染、无法精确构建液滴滑动路径等瓶颈问题。因此,如何构建一种能够非接触式、可程序化精确调控浸润性的超滑多孔表面,对于浸润性可调控功能表面科学技术的发展具有革命性的意义。
    为突破上述瓶颈,陈永平教授团队与赵远锦教授团队合作,通过在三维石墨烯海绵多孔结构中灌注石蜡,并利用石墨烯的光热响应性与石蜡的相变特性,在近红外光的照射下,实现了该复合材料表面粗糙与超滑属性之间动态、可逆的非接触式转换,即当石蜡光照被加热至熔化时,液滴可以沿超滑液体表面向下滑动;而当光照关闭,石蜡转变为固态时,液滴则会附着并停滞在粗糙固体表面上。值得一提的是,通过掩模板对红外辐照光路进行可编程图案化描绘,能够进一步构建材料表面的液滴滑动路径,达到在材料表面对液滴运动进行精准、非接触操控的目的。实验研究表明,这一设计具有良好的可重复性、快速响应性以及便捷高效的可调控性,不仅可以应用于微孔板、液滴微阵列的精准加样,还可以被用作血型筛查的微流控反应器,从而为浸润性可调控功能表面在生物医学、化学化工、能源材料中的应用开辟新路径。
    陈永平教授和赵远锦教授为该文章的共同通讯作者,我校和东南大学为共同通讯单位。该研究得到了国家杰出青年科学基金、国家优秀青年科学基金,国家自然科学基金NASF联合基金重点支持项目等项目的资助。


 

点击率: 11542    编辑:科技产业部
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