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膠體組裝現(xiàn)象廣泛存在于自然界，人工組裝膠體結構已應用于光電材料、生物醫(yī)學和光電子設備中?，F(xiàn)有的自組裝技術主要基于固-液界面效應構建層層堆疊的膠體結構，限制了膠體結構的維度和復雜度。液滴作為一個具有三維結構的微空間，不但能夠包裹不同化學成分的材料，而且可以限域/屏蔽光、電、熱等物理場，為新型結構和功能材料的構建提供了一個可靠、可行的模型。水玲玲課題組提出并驗證了一種電-微流體組裝平臺（Electro-Microfluidic Assembly Platform, eMAP），實現(xiàn)了水滴內(nèi)的三維膠體組裝和操控。在該平臺上，水滴的介電泳作用可以使其自動定位于電極圖案中，并且在電潤濕/介電潤濕作用下發(fā)生形變，促使水滴內(nèi)電場急劇增強。這一發(fā)現(xiàn)突破了傳統(tǒng)介電泳組裝技術作用距離短的局限，從而在相對“遠場”空間實現(xiàn)了可編程的膠體組裝結構。在這種eMAP器件上，通過電場、流體場與膠體材料的協(xié)同作用，成功實現(xiàn)了油包水液滴內(nèi)一元和二元膠體的動態(tài)組裝超結構。

膠體超結構賦予了微液滴可定制的化學、物理功能以及各向異性特征，通過高通量集成技術成功制備出大面積功能液滴陣列芯片，并展示該液滴陣列在高通量微球顆粒制備、光開關及顯示技術等領域的應用潛力。本研究成果驗證了在油包水乳液液滴內(nèi)部構建三維膠體結構的可行性和優(yōu)越性，為可編程膠體組裝結構應用于光電材料與器件和生物信息技術領域奠定了基礎。

華南師范大學水玲玲教授課題組長期深耕微流控技術，在微流控生物芯片和電流控顯示材料與器件領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，以第一單位通訊作者發(fā)表學術論文50多篇。

論文鏈接： https://doi.org/10.1002/advs.202203341