對液滴的操控如運輸、分離、混合、收集等操作在生物、化學、生物醫學等領域的應用中至關重要。電場、磁場、聲波控制等手段都可實現對液滴的有效操控。然而，這些手段大多面臨著操作復雜、測試手段苛刻等問題。利用材料表面的浸潤性進行液滴操控是一種新穎、便捷且高效的手段。
近日，東南大學趙遠錦教授課題組開發了一種智能“豬籠草超滑表面”進行液滴操控，并將其應用到微孔板液滴加樣中。相關結果發表在Science Advances 上，第一作者是博士生王潔。
趙遠錦教授課題組利用具有電熱屬性的石墨烯海綿與熱響應的形狀記憶材料，構建出可以排斥多種液滴的灌注有潤滑液的超滑表面。當施加電場的時候，由于薄膜的電熱和形狀記憶特性，薄膜會恢復到原始形狀，而原本覆蓋有潤滑液的超滑表面會由于潤滑液的下滲暴露出粗糙結構，從而導致液滴停滯在薄膜表面，實現對薄膜表面浸潤性的電熱調控。這種灌注有潤滑液的形狀記憶石墨烯薄膜具有良好的可逆性、快速響應性以及簡單但持久的調控性，是重要的智能表面材料。該技術源于自然而又超越自然，在生物醫學領域微孔板加樣等方面具有重要的應用價值。
趙遠錦教授課題組基于上述形狀記憶石墨烯薄膜，利用薄膜陣列實現了微孔板的滴液加樣。微孔板技術是一種廣泛用于生物、醫學、化學等領域的通用技術，其面臨的一大挑戰是如何實現微孔板快速、高效、精準的加樣。無論是使用排槍還是點樣機進行微孔板加樣，都會耗費大量的時間、精力以及成本。而趙遠錦教授制備的這種薄膜陣列可通過對各個薄膜單元程序性施加電場，以改變陣列表面液滴樣品的滑動路徑，從而實現對微孔板進行精準可控的加樣。此外，通過改變液滴樣品的種類或比例，還可獲得不同濃度梯度的微孔板陣列，以適應更為復雜的實驗要求。同時，當多個平行的薄膜陣列組合時，能夠實現快速高通量的加樣，從而大幅度提高實驗效率；且每個薄膜陣列可以重復使用，極大地降低了實驗成本。
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