新办法完成大规划颗粒精准控制及柔性拼装与图画化

发表时间：2024-09-10 16:37:38 来源：杏彩平台客户端-小型植物

  暨南大学物理与光电工程学院教授辛洪宝/李宝军团队在多物理场耦合光学微控制范畴取得了新进展，他们提出了一种根据光/热/张力耦合的光学控制新办法。相关效果近来发表于《先进科学》（

  “该办法以番笕膜作为颗粒控制和拼装的载体，运用激光光热效果对番笕膜外表张力进行精准调控，进一步完成单颗粒控制精度的大规划颗粒控制及柔性拼装与图画化。”论文一起通讯作者、暨南大学物理与光电工程学院李宝军表明，根据番笕膜的柔性特征，拼装的颗粒图画能被灵敏地转移到粗糙和曲折的功用化基底上。

  光/热/张力耦合的单颗粒精度大规划颗粒控制与拼装及图画化示意图。研讨团队供图

  高精度大规划颗粒控制与拼装及图画化在生物光电传感、胶体印刷以及可穿戴设备拼装等范畴用处广泛，但要在杂乱的基底上进行高精度的大规划有序颗粒拼装极具应战。尽管现已有如旋涂、浸涂、电泳堆积以及自拼装等多种办法可完成大规划颗粒拼装与图画化，这一些办法仍难以完成单颗粒精度的精准颗粒拼装。这导致拼装的颗粒图画会不可避免地存在缺点，使结构不完整，进一步影响颗粒图画的功用。尽管现在的光学微控制技能能够在必定程度上完成单颗粒的精准控制，但根据单光束聚集的光镊微控制技能约束了大规划颗粒拼装与图画化。

  为此，辛洪宝/李宝军团队提出了根据光/热/张力多物理场耦合的单颗粒精度大规划控制和拼装新方案。他们运用锥形光纤对番笕膜进行精准光热调控，运用部分光热效应进一步精准调控外表张力梯度，完成对单个颗粒及多颗粒的准确控制。运用这种控制办法，能轻松完成单颗粒控制精度下不同指定形状的可重构颗粒图画化，可控制和拼装的颗粒尺度跨过两个数量级（0.5-20μm），可控制的样品包含生物细胞和介质颗粒，拼装的有序颗粒图画规划到达2000个颗粒。

  因为番笕膜衬底的高柔韧性，控制和拼装的有序颗粒图画能够无损地转移到粗糙和曲折的功用基底上，例如铁管外表、叶子和皮肤等。这种光/热/张力介导的颗粒控制、拼装及图画化为单颗粒精度的大规划颗粒控制和功用基底上灵敏图画化供给了一种简洁的战略，十分适合于曲折和粗糙的生物医学基底，为杂乱基底上生物电子传感和可穿戴设备等光电和生物医学器材的规划及使用供给新的可能性。

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