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液滴的高效抓取和無損釋放在醫(yī)學中的藥物融合或靶向轉(zhuǎn)移,、冷凝器表面或芯片實驗室熱耗散等領域有著重要的應用。目前,，液滴轉(zhuǎn)移往往由兩個具有不同粘附性的表面去實現(xiàn),，即將液滴從低粘附浸潤表面轉(zhuǎn)移至高粘附浸潤表面，且液滴的無損,、自由釋放較難實現(xiàn),。

最近，北京理工大學*結(jié)構(gòu)技術研究院陳少華,、劉明課題組設計并制備了一種新型的多級微結(jié)構(gòu)仿生功能表面,，可利用同一表面實現(xiàn)液滴的高效抓取和無損釋放。該表面由磁顆粒填充的微尺度平板陣列結(jié)構(gòu)組成,，微平板尺寸為5mm×0.12mm×1mm,，每個微平板左右兩側(cè)分別分布有尺寸為60μm×60μm×50μm的矩形凹槽陣列結(jié)構(gòu)和尺寸為0.1mm×0.05 mm×1mm的矩形條帶陣列結(jié)構(gòu)，如圖1所示,。該研究首先使用精度為10μm的3D打印機（nanoArch S140,，摩方精密）制備實驗模板，再結(jié)合倒模法制備出具有磁響應特性的多級微結(jié)構(gòu)陣列表面,。

磁場作用下,，操控微平板產(chǎn)生定量的彎曲大變形，使含矩形凹槽陣列的表面*暴露,，其粘附力高達252μN,，接觸角為151º，呈現(xiàn)類似玫瑰花瓣的高粘附浸潤特性,，可有效抓取體積較大的液滴,；旋轉(zhuǎn)磁場使其形變恢復，表面粘附力降低至57μN,，呈現(xiàn)類似荷葉的低粘附浸潤特性,。進一步對微平板陣列結(jié)構(gòu)的幾何特征參數(shù)進行優(yōu)化設計，結(jié)合表面在類玫瑰花瓣高粘附狀態(tài)和類荷葉低粘附狀態(tài)之間自由切換的特性,，可將此多級仿生表面有效地作為液滴無損轉(zhuǎn)移的“機械手”,，液滴無損釋放及其轉(zhuǎn)移過程見圖2-3所示。

該成果以“Amechanical hand-like functional surface capable of effciently grasping andnon-destructively releasing droplets”為題發(fā)表在國際期刊ChemicalEngineering Journal (IF = 13.273,，中科院工程技術類分區(qū)一區(qū))上。北京理工大學*結(jié)構(gòu)技術研究院和機械與車輛學院博士后劉明為文章第一作者，陳少華教授為通訊作者,，彭志龍教授,、姚寅副教授和博士研究生李程浩參與了該工作，此工作得到了國家自然科學基金（No.12032004, 11872114, 12102041）和中國博士后科學基金（No. 2021M690401）的支持與資助,。