结合固液气三相接触线调控和电化学聚合的普适方法

据悉， 中国科学院理化所仿生智能界面科学实验室王树涛研究员团队提出了结合固液气三相接触线调控和电化学聚合的普适方法来制备可控微米吸盘结构的图案化导电聚合物。该特性可以用于液滴的可控转移。该研究成果发表在国际著名杂志Advanced Functional Materials上！

图1. 结合气液固三相线调节和电化学聚合，在超疏水硅片阵列上沉积具有可控生长方向的聚吡咯吸盘。

导电聚合物的形貌在提升信号检测、微型驱动器制备和液滴操纵等方面性能具有非常重要影响。然而，传统大多数方法存在不能精确调控生长位置、形貌以及牺牲模板等缺陷，不能到达实际应用的需求。中科院理化所的王树涛研究员课题组提出了一种通过调控固液气三相接触线和电化学聚合的普适方法来制备可控微米吸盘结构的图案化导电聚合物。

通过调控铂片和微柱阵列模板之间的距离，微柱顶部聚吡咯吸盘的生长方向从朝上(+26 ± 5°) 变到朝下(-32 ± 7°)，并且聚吡咯吸盘距离微柱顶部的距离也可以随着固液气三相接触线的调节发生改变。系统地研究了影响聚吡咯吸盘生长的因素，比如电聚合电流的大小、电聚合时间、导电聚合物的种类、微柱的形状和大小等。受自然界生物通过毛细液桥作用的湿态粘附现象的启发，制备得到的聚吡咯吸盘可以和液滴形成毛细液桥，并且通过调节聚吡咯吸盘的大小来改变对液滴的粘附力，这一特性可以用于液滴的有效快速转移。

图2. 聚吡咯吸盘能够像机械吸盘手一样用于转移水滴。通过调节聚合时间，得到不同大小的聚吡咯吸盘，每个聚吡咯吸盘和水滴之间会形成毛细液桥，进而可以调控对水滴的粘附力，实现液滴的有效转移。