【聚焦“双一流”】王佩红教授课题组在《Lab on a Chip》期刊封面发表最新研究成果

文章来源:科学技术处发布时间:2021-03-09浏览次数:10

本网讯(科学技术处)近日,我校物理与材料科学学院王佩红教授课题组在《Lab on a Chip》上发表论文“Self-powered droplet manipulation system for microfluidics based on triboelectric nanogenerator harvesting rotary energy”,并被选为封面文章。物理与材料科学学院2018级硕士研究生喻俊杰为论文第一作者,王佩红教授为论文通讯作者。

作为一种处理微小液体的方法,微流控技术具有样品消耗少,反应快且无交叉污染的优点。而对液滴的精确控制是一项关键技术,开展相关研究具有重要意义。在微流控系统中通常需要较高的电压来产生高场强。高压电源以及复杂的电源管理电路限制了该技术的应用。摩擦纳米发电机(TENG)作为一种新型能量收集技术,结构简单,成本低廉,能将周围环境中的机械能能转换为电能,并且具有输出电压高,电流小的特性。基于此,王佩红教授课题组提出了一种基于旋转式摩擦纳米发电机(TENG)的自供电微流控系统,利用TENG产生的连续高电压实现了液滴的移动、分裂、合并、混合等。研究结果表明该微流控系统可以精确控制多个液滴在直线/圆形轨道上移动。此外,利用介电电泳,自供电微流控系统可以分裂最大体积为400µL的液滴,也可将两个不同成分液滴的混合时间缩短6.3倍。此系统扩展了微流控技术对液滴的操纵方法,尤其对某些特殊场合下的生化分析应用提供了新的思路。这项工作将促进基于TENG的微流控技术在未来即时检测、有机合成等领域的应用,在自供电药物输运和生化分析方面也展示出良好的应用前景。

Lab on a Chip是由英国皇家化学学会出版的国际知名期刊,主要报道微米和纳米尺度上的微型化研究,力求发表在物理技术和应用潜力方面都具有高影响力的原创性工作。

论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/LC/D0LC00994F#!divAbstract