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原文链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwac164

　　液滴操控对于基础研究与实际应用（生化反应、诊断分析等）都尤为重要。尽管采用电场、磁场等外场操控液滴备受瞩目且取得较大进展，但这类液滴操控通常需借助大型设备、复杂的电极设计，或需添加电/磁响应性材料，极大影响液滴操控的灵活性与持久性。光作为非常典型的外场之一，虽可通过光化学、光机械、光诱导马兰戈尼效应，或光诱导电场等策略，将光转变为液滴运动的驱动力进而克服上述问题，但仍面临新的挑战：一方面，由于光产生的驱动力很大一部分被界面阻力抵消，导致液滴运动速度慢、距离短且灵活性差；另一方面，采用紫外光、光响应性试剂或因光导致的损伤等问题，使其在无污染、生物相容性好、可靠性需求高的生化领域应用面临挑战。

图1：大面积制备具有优异力学特性的PICS及其光诱导电荷实时再生性能。

　　基于此，研究团队采用具有高效光热与导热性能的液态金属颗粒（LMP），与具有独特铁电效应的聚偏氟乙烯-三氟乙烯聚合物（P(VDF-TrFE)）复合，成功构建了一种基于智能高分子材料的新型超双疏表面——PICS，通过开尔文探针力显微镜（KPFM）揭示了该智能高分子材料表面电荷实时、原位、高效再生能力；研究发现，在较低光强的近红外光（NIR，100 mW cm^-2）照射下，毫秒级内即可产生表面电荷密度高达252 pC mm^-2，且PICS表面电荷高效再生能力在较高环境湿度（~90%）与温度（~70 ℃）等极端环境下几乎无影响，其电荷高效再生性能在持续10000次光照循环后仍维持稳定。基于PICS独特的光与电双重优势，研究团队实现了PICS上光控液滴高速（8 μL水滴，平均速度：~ 35.9 mm s^-1）、长距离、多模态（向前、向后、旋转）、集体定向运动，且光控液滴高速运动在较高环境湿度、逾100次循环后仍能维持稳定，并可拓展到如高浓度氯化钠（1 M）等复杂溶液；研究团队还采用麦克斯韦应力张量模型分析验证了光控液滴运动机制；在此基础上，研究团队实现了光操控液滴在液滴机器人领域应用：光操控液滴在PICS共形贴合的管内搬运物体、穿梭小隧道、清除粉末、避障运动，及光操控液滴运动同时通过液滴肉眼可见的颜色变化实时感知环境磁场变化；此外，研究团队还拓展了液滴机器人在细胞输运、生化检测等生物领域应用。