液體動態(tài)行為操縱在防結冰、液體輸運、微流控等領域應用廣泛。利用異質浸潤性表面可以精確調控液體表界面作用力，實現(xiàn)復雜動態(tài)行為的控制。

近年來，中國科學院化學研究所綠色印刷院重點實驗室宋延林課題組探討了異質浸潤性表面對液滴動態(tài)行為的調控規(guī)律，實現(xiàn)了液體復雜行為的精確操縱。

近期，該課題組在通過圖案化浸潤性調控液滴振動行為方面取得進展。振動轉換廣泛應用于能量收集、信號傳輸和微機電系統(tǒng)等領域。實現(xiàn)機械運動或能量的非對稱轉換，通常使用超材料機器人或不對稱微納結構，需要持續(xù)的能量輸入，制備復雜，且輸出模式有限?？蒲腥藛T探索了利用浸潤性圖案化基底調控液滴振動行為的方法，實現(xiàn)了對特定振動的對稱/非對稱轉換和多模式響應。當基底水平振動時，液滴的振動行為受到浸潤性圖案對稱性的調控，表現(xiàn)出對稱或非對稱的振動轉換。利用圖案陣列調控液滴陣列行為，形成基于液滴的機械轉換器系統(tǒng)，可以在輸入振動固定的情況下實現(xiàn)目標基板的三維多模式驅動，包括沿x軸、y軸、z軸的平動和繞x軸、y軸、z軸的轉動。以此為基礎，該工作展示了液滴機械轉換器在抗震設計、物體定向輸運和激光調制中的應用。

相關研究成果發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部、中國科學院的支持。

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液滴表現(xiàn)出不同于剛體和水凝膠的振動行為，能夠在浸潤性圖案的調控下將對稱的振動輸入轉化為不對稱的振動輸出