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  近日，西安交通大學(xué)仿生工程與生物力學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了存在于蒲公英種子的一種新的浸潤(rùn)現(xiàn)象，在油水分離、液滴操縱等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。

  近年來(lái)，研究人員受自然界中各種浸潤(rùn)現(xiàn)象的啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)和制備很多仿生表面，如模仿荷葉的自清潔超疏水表面和模仿多肉植物表面實(shí)現(xiàn)液滴定向運(yùn)動(dòng)的微結(jié)構(gòu)表面。本文作者通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蒲公英種子可以通過(guò)多根冠毛纖維的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)液滴操縱（如抓取液滴等）。因?yàn)槠压⒎N子表面具有疏水親油的特性，種子在抓取液滴的過(guò)程中，只在水中形成彎液面而不浸入水中，但可以直接浸入油中。該特性可實(shí)現(xiàn)油水分離，用于清理海洋的石油泄露問(wèn)題。另外，本文從理論上分析了抓取時(shí)纖維幾何特征和液體表面張力的臨界條件，并定量地得到了抓取的液滴體積。更有趣的是，利用表面張力的差異，將液滴浸入更小表面張力的液相時(shí)（如水滴進(jìn)入油相），可以實(shí)現(xiàn)液滴的可控釋放。該發(fā)現(xiàn)可以用于微化學(xué)發(fā)應(yīng)和油水分離等，為微液滴操縱提供了一個(gè)新的方法和思路。

  相關(guān)論文“Collective Wetting of a Natural Fibrous System and Its Application in Pump-Free Droplet Transfer”已在材料學(xué)知名期刊Advanced Functional Materials（影響因子11.382）上在線(xiàn)發(fā)表，并被選為雜志的Back cover。論文的共同第一作者是博士生韓玉龍、李墨筱和楊清振老師，該工作在盧天健教授和徐峰教授指導(dǎo)下完成，論文的第一作者和通訊作者單位均為西安交通大學(xué)，參與該項(xiàng)工作的還有西安交通大學(xué)生命學(xué)院黃國(guó)友副教授、博士生劉灝、北京航空航天大學(xué)的李峰教授、美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)的Guy M. Genin教授和本科生秦一丹。該項(xiàng)研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等經(jīng)費(fèi)的資助。Advanced functional Materials是材料科學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)雜志之一，收錄了材料研究領(lǐng)域最前沿的優(yōu)秀論文。同時(shí)，相關(guān)研究?jī)?nèi)容作為科研熱點(diǎn)被美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)主頁(yè)（https://source.wustl.edu/2017/05/new-use-pesky-weed/）及Science Daily、PHY.org等多家國(guó)外知名科技媒體報(bào)道。

  論文鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201606607/full