我中心博士研究生王孔波、吴永玲教授在Surfaces and Interfaces期刊上发表了题为”Magnetic-responsive Fe₃O₄@PDMS@SiO₂ Omniphobic Microciliary Arrays for Dynamic Manipulation of Droplets and Spheres（DOI: 10.1016/j.surfin.2023.103487）”的论文。

许多生物器官表面具有独特的微/纳米结构，可用于液滴和球体的定向运输，用于微流体、生物医学分析、化学反应和材料的研究。然而，在不同介质中实现多形态物质的高效动态操控仍然是一个巨大的挑战。在这项研究中，通过纳秒激光加工PTFE模板和转印法相结合来制备磁响应Fe₃O₄@PDMS@SiO₂全疏性微纤毛阵列结构（MMA）。由于全疏性SiO₂的改性，优化后的MMA氧化铁含量为40 wt%，水滴接触角> 140°，滚动角< 3°，油接触角为129°。因此，MMA 可以动态操纵水、油、气泡和固体。在移动磁铁的刺激下，微纤毛柱以波状方式依次弯曲变形，产生定向驱动力，在水和油介质中快速输送水滴、油滴、固体球和气泡。以2.4 mm/s的最大速度连续传输高达25 μL的液滴和高达2 g的固体球。利用COMSOL Multiphysics软件对磁场强度分布进行模拟，并对力的分布进行理论计算。多物质运输策略在生物医学过程、靶向药物输送和微流体中具有潜在的应用价值。

图1 激光制备磁响应全疏微纤毛阵列结构与不同物质操控的示意图