第一作者：Haoyu Dai

通許作者：江雷、董智超

通訊單位：中科院理化技術研究所

自然界的生物為了生存，可以利用它們的表面結構來定向控制液體動力學。受自然啟發，仿生人工超浸潤材料引發了許多學科的技術革命。

為了提高可控性，研究人員試圖使用外場，如熱場、光場、磁場和電場來輔助或實現可控的液體動力學。近年來，新興的定向液體輸送應用取得了蓬勃發展，但仍面臨一些挑戰。

有鑒于此，中科院理化技術研究所江雷院士，董智超等人在Science Advances綜述了具有超浸潤表面的自然生物和人造表面在定向液體動力學領域的研究進展，并提出了構建定向液體輸送系統的幾種潛在策略，這些系統可用于用于驅動液體輸送或運動，在霧收集、3D打印、能源裝置、分離、軟機和傳感器裝置等領域極具應用前景。該文章在Science官方網站頭條重點報道。

圖1. 生物表面自發的液體動力學總覽

作者首先概述了一些已發現的典型生物界面的有代表性的定向液體動力學行為。重點關注其背后的機制。

在此基礎上，作者總結了仿生人工界面在不同外場刺激下的定向液體動力學行為。主要從應對機制、實際效果、選擇標準等方面進行了比較分析。

最后，作者總結了這一領域新興應用的最新研究進展。并簡要提出了對尚待解決的問題和仍然存在的挑戰的個人看法，這些問題和挑戰將激勵開發下一代具有超潤濕性的仿生人造材料。

圖2. 外部刺激操控的人工液體動力學 

圖3. 液體在固體表面的傳輸速度

表1. 液體動力學涉及的學科和應用領域

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參考文獻：

Haoyu Dai, et al, Directional liquid dynamics of interfaces with superwettability, Sci. Adv. 2020

DOI：10.1126 / sciadv.abb5528

http://advances.sciencemag.org/content/6/37/eabb5528