科研进展丨材料科学与工程学院阎文博研究员课题组在

铌酸锂基光伏微流体操控方向取得新进展

光子微流控芯片集生物培养、输运及检测功能于一体，可快速、高效地实现对单细胞的操控、分类和检测分析。材料科学与工程学院阎文博研究员团队提出的表面活性剂辅助的光伏微流体操控技术，可实现飞升体积水合微液滴在油相中的复杂操控与组装。该技术既不需要外部电源供电也不需要复杂电极制备，显著优于数字电路驱动的传统微流控技术，与光镊操控相比，该技术具有作用力强、所需光功率低、可串/并行切换、可非局域调控等优点，从而使得铌酸锂基光子微流控芯片、微机电系统的设计与制备成为未来光子学发展的一个新方向。基于以上研究成果，阎文博研究员团队在顶级期刊《Advanced Materials》上发了表题为“Efficient Surfactant-Mediated Photovoltaic Manipulation of fL-Scale Aqueous Microdroplets for Diverse Optofluidic Applications on LiNbO3 Platform”（ 原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202304081）高水平论文。河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室为论文第一完成单位，阎文博研究员为论文唯一通讯作者，其博士研究生为论文第一作者。该工作一经发表便引起了学界的广泛关注，《Nature Photonics》资深编辑Noriaki Horiuchi在News & views栏目中对该工作进行重点专题推介（原文链接：https://doi.org/10.1038/s41566-024-01385-3）。

此外，课题组以铌酸锂基光伏微流体操控技术为基础，结合超疏水表面的接触带电效应，首次实现了水合微液滴的多模态2D/3D空间光伏级联路由和输运；同时研发了铌酸锂基光伏微流控平台用于高通量流/固操控与组装，实现了磁性荧光Janus微球、酵母生化反应微球的制备以及荧光液滴编码技术。上述工作分别发表于期刊《Nano Energy》（原文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.109509）和《Chemical Engineering Journal》（原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150610），有力地支撑了学校和学院的“双一流”建设。

图文：材料科学与工程学院

审核：夏兴川、赵庚