近年來，具有特殊浸潤性的表面材料因其在能源、環境、健康等領域的應用價值受到了研究者們的廣泛關注。自然界中就有許多生物在適應環境的過程中，進化出了具有特殊浸潤性的表面。受自然界的啟發，通過模擬生物體的表面結構，科學家研制出許多具有特殊表面浸潤性的材料。其中，潤滑液灌注的超滑多孔表面由于能夠穩定無缺陷的排斥各種液體而備受矚目，尤其是近年來開發出的可動態調節表面液滴運動狀態的浸潤性可控表面更是進一步拓寬了超滑多孔表面在各領域的應用。然而，盡管有著不錯的發展、進步，浸潤性可調控的超滑表面始終受限于接觸式的調控方法。此外，基于現有的方法想要獲得能夠靈活、可程序性構建液滴滑動路徑的超滑表面，是難以實現的。因此，如何構建一種能夠非接觸式操控液滴的、可程序化調控浸潤性的超滑多孔表面，對于微流體技術具有革命性的意義。

日前，東南大學趙遠錦教授課題組通過在三維石墨烯海綿多孔結構中灌注石蠟，利用石墨烯的光熱響應性與石蠟的相變特性，近紅外光的照射下實現了材料表面粗糙與超滑屬性之間動態、可逆的轉換。該過程中，當石蠟被加熱至熔化時，液滴可以沿著超滑液體表面向下滑動；而當光照關閉石蠟處于固態時，液滴則會固定在粗糙固體表面，從而實現了表面可逆的浸潤性調控。值得一提的是，通過掩模板對光路的圖案化隔斷，能夠進一步構建材料表面的液滴滑動路徑，而達到在材料表面對液滴進行精準的非接觸性操控的目的。這一設計具有良好的可重復性、快速響應性以及便捷而高效的可調控性，不僅可以應用于微孔板、微陣列精準加樣中，還可以作為血型篩查的微流控微反應器，在生物醫學等領域具有重要應用價值。

相關結果發表在Science Advances（2018, 4, eaat7392）上，這也是近一年以來，趙遠錦教授作為通訊作者在Science旗下子刊上發表的第四篇論文。研究工作得到了國家優秀青年科學基金、國家自然科學基金NASF聯合基金重點支持項目等項目的資助。

來源：高分子科學前沿