針對這一挑戰，研究團隊構建了一種新型的智能高分子材料潤滑表面（LICS），它由三種核心元素組成，分別是具有優異光熱效應的液態金屬顆粒、具有獨特鐵電效應的聚偏氟乙烯－三氟乙烯聚合物，這兩者協同能將光熱轉變為表面電荷，及用於鎖住潤滑層的微錐陣列結構。
通過智能高分子材料的光熱誘導表面產生電荷，LICS能實現液滴高速、長距離、反重力、簡單液體到復雜液體、單個到多個液滴、微觀到宏觀尺度液滴、平面到曲面基底、開放到封閉體系的精準操控。
簡單來說，就是用光照精準控制在LICS上的液滴的運動。那麼，要實現液滴的精準控制，對光的強度和液滴的重量是否有要求呢？
“LICS對液滴的重量是有要求的，因為不同重量的液滴帶來的阻力是不一樣的，但我們可以通過調整光的強度來拉拽不同重量的液滴。我們針對小至1納升，大到1.5毫升的水滴都進行了精準操控。”杜學敏表示。
實現液體的精準控制得益於LICS優異的表面電荷再生能力，LICS在0.5秒的近紅外光輻照下，可產生表面電荷密度高達1280 皮庫每平方毫米（pC／mm2），有效消除了潤滑層對表面特性的屏蔽，為液滴快速響應、運動提供大的作用力；而且電荷再生性能在持續10000次近紅外光開／關循環或浸泡在矽油中長達6個月均無明顯衰減，這一穩定的電荷再生性能確保了LICS用於液滴操控的長期有效性。
生物醫學領域應用潛力大
微流控技術因其精準與高通量的樣本處理和加速生化反應能力，被廣泛應用於生物、化學和醫學研究領域。相比於傳統的檢測技術，微流控技術把樣品反應、制備、分離、檢測等生化實驗的基本操作集成到很小的芯片上。然而，傳統的微流控系統既需要復雜的管道連接，又需要大型的設備提供動力來操控液體。
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