科学家构建抗化学腐蚀的仿生双级楔形通道

  近来，西南科技大学微纳仿生制作团队受水鸟喙部不对称结构与猪笼草多级微通道启示，以具有本征化学慵懒的聚四氟乙烯为基材，使用飞秒激光微纳加工技能，构建了双级楔形通道。该结构由微观楔形通道与微观楔形阵列组成，经过增强的Laplace压力与毛细效果协同驱动流体单向运动。相关效果发表于《先进功用资料》。

  在微流控芯片、化学微反应器、油水别离体系等前沿范畴，低表面张力液体的自输运是一项关键技能。将仿生规划理念与精细加工技能相结合，研讨人员已完成了低表面张力液体传输通道的规划与制备，但是现有通道仍面对一个一起难题：化学腐蚀导致的功用失效强酸、强碱或有机溶剂等苛刻环境会敏捷损坏通道结构，约束其在工业、环境和生物医学中的长时间使用。

  研讨中心立异点在于高速抗重力输运，即在空气中，低表面张力液体输运速度高达57.9 mm/s，水下仍可达15.8 mm/s，远超传统单级或非接连结构。一起具有杰出的化学稳定性，在饱满醋酸和氢氧化钠溶液中浸泡30天后，仍坚持95%以上的输运功率，而传统玻璃、PDMS、铝材通道在一小时内即失效。

  多功用集成才能也是一大立异点。可完成表面张力差低至1 mN/m的油品选择性别离、沿莫比乌斯环等杂乱途径的长程输运，以及水面浮油的高效搜集。

  该研讨将资料的本征特点与飞秒激光的精细加工才能相结合，突破了现有液体输运体系在恶劣环境下反抗腐蚀才能缺乏的瓶颈，为下一代高性能微流体器材的规划供给了新思路。（来历：我国科学报 杨晨）