我院水玲玲教授课题组在微流控技术领域取得重要进展

近日，水玲玲教授课题组在电流体限域胶体组装结构调控与应用研究领域取得重要进展，研究成果以“Electro-Microfluidic Assembly Platform for Manipulating Colloidal Structures inside Water-in-Oil Emulsion Droplets”为题在线发表在权威综合性期刊Advanced Science上（影响因子：17.521）。课题组博士生申诗涛为论文第一作者，水玲玲教授为论文通讯作者，华南师范大学为第一完成单位。

胶体组装现象广泛存在于自然界，人工组装胶体结构已应用于光电材料、生物医学和光电子设备中。现有的自组装技术主要基于固-液界面效应构建层层堆叠的胶体结构，限制了胶体结构的维度和复杂度。液滴作为一个具有三维结构的微空间，不但能够包裹不同化学成分的材料，而且可以限域/屏蔽光、电、热等物理场，为新型结构和功能材料的构建提供了一个可靠、可行的模型。水玲玲课题组提出并验证了一种电-微流体组装平台（Electro-Microfluidic Assembly Platform, eMAP），实现了水滴内的三维胶体组装和操控。在该平台上，水滴的介电泳作用可以使其自动定位于电极图案中，并且在电润湿/介电润湿作用下发生形变，促使水滴内电场急剧增强。这一发现突破了传统介电泳组装技术作用距离短的局限，从而在相对“远场”空间实现了可编程的胶体组装结构。在这种eMAP器件上，通过电场、流体场与胶体材料的协同作用，成功实现了油包水液滴内一元和二元胶体的动态组装超结构。

胶体超结构赋予了微液滴可定制的化学、物理功能以及各向异性特征，通过高通量集成技术成功制备出大面积功能液滴阵列芯片，并展示该液滴阵列在高通量微球颗粒制备、光开关及显示技术等领域的应用潜力。本研究成果验证了在油包水乳液液滴内部构建三维胶体结构的可行性和优越性，为可编程胶体组装结构应用于光电材料与器件和生物信息技术领域奠定了基础。

水玲玲教授课题组长期深耕微流控技术，在微流控生物芯片和电流控显示材料与器件领域取得了一系列成果。近五年，在Advanced Science, ACS Nano, Biosensors & Bioelectronics, Advanced Optical Materials, Nano Energy等期刊上，以第一单位通讯作者发表学术论文50多篇。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202203341