主动液滴系统被编程为以特定的速度在明确的方向上重复自主移动。库仑能量通过施加直流电场存储在带电纳米颗粒-表面活性剂的过饱和界面组件中,并可根据需要释放。而自发乳化会通过过饱和组件硬度的增加而被抑制。近日,来自伯克利劳伦斯伯克利国家实验室材料科学部的Thomas P. Russell研究发现快速去除电场会在推动液滴的爆炸事件中释放储存的能量,数千个带电的微滴会从母液滴的表面以弹道方式喷出。通过界面组件的对称性破坏使喷射具有方向性,微滴羽流在液滴一侧的组合相互作用力将液滴距离推高至其大小的几十倍,使液滴变得活跃。
文章要点:
1) 该研究证实,推进是自主的、可重复的,对纳米颗粒的化学成分不可知,并且,纳米颗粒组件中的对称性破坏控制着微滴的推进速度和方向;
2) 此外,这种液滴推进机制将推动软微机器人技术的发展,建立一种新型的活性物质,并引入用于分区输送的新型载体。
参考资料:
T. P. Russell, A. K. Omar. et al. Self-Propulsion by Directed Explosive Emulsification. Advanced Materials, 2024.
10.1002/adma.202310435
https://doi.org/10.1002/adma.202310435