借助一层薄薄的气、液膜漂浮于承托基底上的液滴具有极高的自由度,只要外界条件发生稍许改变,液滴的运动行为即会出现千变万化。这种与固体/液体表面不接触、不润湿的液滴,不仅具有重要的基础科学研究价值,同时也会影响工程实践中的液滴操控。
从不同于传统的流体(水或油)出发,来自中国科学院理化技术研究所(理化所)的刘静教授团队围绕镓基室温液态金属这一具有极高表面张力的特殊流体(表面张力约是水的十倍),近年来在高自由度漂浮液滴研究中发现和阐释了一系列奇特的表界面现象,如:电化学产氢气垫弹簧触发的液滴跳跃(Appl. Phys. Lett. 2016, 108, 223901),电场触发的液滴冲浪(Appl. Phys. Lett. 2017, 111, 101603),旋转磁场驱动的液滴不融合(Appl. Phys. Lett. 2019, 115, 083702),竖直振动液池上的液滴对行星绕转现象(Phys. Rev. Fluids 2020, 5, 053603),以及液滴群自组装行为(Phys. Rev. Fluids 2018, 3, 124804)等。
图3. (a) 不同液态金属液滴凝固前后的形态;(b) 80°C不锈钢球和玻璃球在冰上的运动比较;(c, d) 两种固体球的轨迹和角速度;(e-h) 不同液态金属液滴和固体球的运动特征参数的统计比较:(e) 自旋周期;(f) 开始自旋前的迟疑时间;(g) 整个自旋过程耗时和完成第一圈耗时;(h) 实验目标的半径和质量。
以上研究得到中科院前沿科学项目以及国家自然科学基金重点项目资助。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202300158
- 湘潭大学王秀锋/宾州州立程寰宇 Adv Sci:用于汗液定量分析的皮肤可贴合双流体纸基微流控技术 2024-02-04
- 中国林科院木材所 CEJ:双分子互穿网络助力液态金属直写成型3D打印-制备超柔性电子器件 2024-04-28
- 东南大学葛丽芹教授/刘玲教授《ACS AMI》:可变形磁性液态金属纳米平台用于细胞内药物递送和磁共振成像引导微波热化疗 2024-02-26
- 四川大学张军华教授团队 ACS Nano:融合光谱操纵微纳米结构和表面工程助力3D打印液态金属水凝胶蒸发器实现耐盐太阳能海水淡化 2024-02-22
- 华南理工大学李远课题组:揭示有机太阳电池中的开壳给体和闭壳受体电子自旋基态 2023-04-30
- 中科院化学所于贵研究员和物理所金奎娟研究员合作通过改变聚合物的结构来调控电荷载流子和自旋输运 2019-08-14
- 南京大学左景林教授课题组在光、电多重响应自旋转换材料研究中取得新进展 2017-04-25