一种基于编程静电镊阵列和飞秒激光制备的超疏水绝缘平台的数字微流控液滴机器人系统

《Nano Letters》：A Digital Microfluidic Droplet Robotic System Enabled by Programmed Electrostatic Tweezer Arrays and Femtosecond Laser-Engineered Insulating Superhydrophobic Platforms

本论文提出一种新型无接触液滴机器人系统，通过优化电静吸 tweezers（EST）的电位与高度，使其能在绝缘超疏水表面实现多种液体（如HCl、NaOH、NaCl）的跨三个数量级体积的精确捕获与操控。系统采用选择性电极激活实现液滴运动的数字化控制，为微流控应用提供了高灵活性和高性能的平台。

　　

本文报道了一种新型的非接触式液滴操控机器人系统，该系统将静电镊子（EST）与绝缘的超疏水平台相结合，实现了可编程的液滴操控。首先，我们通过优化施加的静电势和静电镊子的高度，证明了静电镊子能够在多种绝缘的超疏水表面上精确地捕获和移动液滴——这些表面此前被认为不适合进行此类操控。静电镊子与绝缘超疏水基底的结合使得液滴能够在广泛的体积范围内（至少覆盖3个数量级）以及多种类型的液体（如HCl、NaOH和NaCl液滴）上进行捕获和操控。作为概念验证，我们最终基于静电镊子阵列构建了一个简单的液滴操控系统，并通过选择性电极激活实现了对液滴运动的数字控制。实验结果成功证明了该系统作为多功能、高性能数字微流体（DMF）应用平台的潜力。