【学术青年说】孙强强:基于表面电荷密度梯度的液滴传输


 

    “社彩成电”精品活动——SCI社学术青年说:旨在促进研究生之间的学术交流,碰撞思维火花,营造更为浓厚的学术氛围。通过邀请优秀研究生等,讲述自身求学钻研故事,分享生活与科研经验、论文写作投稿技巧等,树立学习榜样,解密学术研究的同时勉励学生锐意进取。


    主讲人:孙强强 博士

    时间:2019年11月 28日(周四),下午 14:30

    地点:沙河校区通信楼818会议室

    报告主题:基于表面电荷密度梯度的液滴传输

 


    主讲人简介:孙强强,电子科技大学2016级博士,其主要研究内容为材料界面性质,包括界面浸润性、表面电荷及与液体的相互作用。在

Nature Materials、Advanced Materials、Nanotechnology等期刊发表论文13篇(一作5篇),申请国家发明专利3项。2019年,以第一作者的身份在材料科学领域的国际顶级学术期刊《Nature Materials》(2018年影响因子39.235)上发表题为表面电荷打印用于程序化液滴传输的研究论文。这也是电子科大校首次以第一单位在该《自然材料》期刊发表论文。该研究工作在Nature Materials上发表后,引起国内外同行及媒体的广泛关注,被Nature作为亮点研究报道。 Science Daily,Eurek Alert、成都日报、各学术公众号等国内外媒体也纷纷进行了转载报道。

 

    报告摘要:理解固体和水相互作用的物理化学机理,以及控制液滴在固体表面的流体动力学行为,在涂料、农药喷洒、生物液体分析芯片以及传热传质等各个方面都有着重要的应用。如何实现常温环境下液滴的自发,快速和定向传输,甚至能克服重力从下往高处运动,是个悬而未决的挑战。该工作第一次引入电荷密度梯度的概念,通过控制撞击高度的连续变化,打印出具有表面电荷密度梯度的特定路径,进而引导水滴的自推进,成功地实现了液滴的快速、长程、无损失传输。液滴在室温下能以高达1.1 m/s的速度自推进,传输距离理论上无限制。同时,还发展了基于表面电荷打印方法的无枪头式移液枪,可用于低表面能和高粘度液滴的无损失转移。本工作还揭示了固液界面接触分离后的滞留电荷效应,对流体动力学的重要影响。打印表面电荷的方法使我们能够开发新的传感和驱动系统,包括芯片实验室、微流体器件和生物液滴分析装置。液滴打印表面电荷在其他众多领域还具有重要的应用和理论价值,如纳米自组装、影印及静电电化学等领域,同时这有助于加深对接触带电机理的理解。