报告题目:

气泡/液滴在仿生梯度结构上的驱动行为研究

报告人:

宋云云

所在单位:

江苏大学

报告人简介：

宋云云，博士，1990年出生，江苏大学副教授。毕业于吉林大学国家特色专业仿生科学与工程，2019年加入江苏大学。主要从事仿生功能表面设计与制备：基于典型生物结构表面功能，进行仿生多功能表面设计，开展仿生超疏水、超滑、液滴驱动、微纳界面分离等多功能表面的制备，开发仿生多功能表面技术并应用。目前作为主要参与者完成国家自然科学基金面上项目3项，主持国家自然科学基金青年项目1项，中国博士后科学基金面上项目1项，和多项产学研项目以及专利转化。近五年以已分别在ACS Applied Materials & Interfaces, Separation and Purification Technology, Microsystems & Nanoengineering, Nanoscale,  Langmuir等TOP期刊上发表仿生功能表面设计及其微纳制造相关的SCI论文近30篇（总被引300 余次），申请/授权相关发明专利20余件。

摘要：

气泡/液滴在功能性表面上的润湿变化和定向扩散已经成为当前研究的热点，在微流控芯片、微化学反应、精密医疗设备、气体收集和抗菌等领域具有广泛的应用前景。然而，这一研究仍然面临着多个挑战，包括输运距离过短、驱动速度较慢、运动状态难以动态调控和制备方式复杂等问题。在此，受仙人掌针状棘和猪笼草超滑轨道启发，构筑具有不同润湿特性的梯度结构，利用毛细吮吸力实现空气中水滴的超快输运，最大速度可达208 mm/s；利用疏水亲油特性实现水下油滴的吸附和输运，油水分离效率高达99.9%；利用疏水亲气特性捕获水下气泡，并搭建气泡捕获、运输、收集一体化装置，收集效率~90%；利用超双疏可重入结构捕获的稳态超厚气层诱导吸附水下微油滴，超厚气层大大减小油滴驱动阻力，运动速度最高68.75 mm/s。仿生梯度结构对不同介质中气泡/液滴驱动行为的影响规律的揭示将为流体多相分离、气泡捕获、微流控芯片的图案化设计提供理论基础。