科學家研發出光控微流體新技術

知識 09-15

本報訊（記者黃辛）復旦大學材料科學系教授俞燕蕾團隊突破了微流控系統簡化的難題，採用自主研發的新型液晶高分子光致形變材料，構築出具有光響應特性的微管執行器，可通過微管光致形變產生的毛細作用力，實現對包括生物醫藥領域常用液體在內的各種複雜流體的全光操控，令其蜿蜒而行甚至爬坡，仿若具現了微尺度下的神奇馭「水」本領。相關研究成果近日發表於《自然》。

「微流控系統進一步簡化成為制約微流體領域發展的瓶頸問題，亟待從根本上提出創新性的微流體驅動新機制。」文章第一作者、復旦大學材料科學系博士呂久安介紹，可以精密聚焦、並能夠做到非接觸控制的光，恰以如上特點成為在微流體晶元上進行微小尺度流體操控的上選。然而，適用性廣泛的光控微流控技術仍有很大的探索空間，亟待繼續研發。

俞燕蕾團隊設計構建出一種管徑可在常用led可見光源刺激下發生不對稱變化的微米尺度液晶高分子微管執行器，兼具流體通道和驅動泵的雙重功能。通過由管徑變化誘發的毛細作用力變化，利用光操控微管中液滴運動的「神通」得以以一種與過往全然不同的方式實現。

同時，研究人員仿生設計出超高分子量的新型光致形變液晶高分子材料，其斷裂伸長率可達傳統交聯液晶高分子的100倍，能夠以簡便的溶液加工法製成多種形狀。

俞燕蕾表示，該微管執行器有望在生物醫藥設備、生化檢測分析、微流反應器等諸多領域「大施拳腳」。

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（責編：tibet）