表面潤濕特性是表面界面科學(xué)中的重要研究內(nèi)容之一。研究和制備不同性質(zhì)的浸潤性表面，可加深對表面/界面物理的理解，增強各種材料表面的功能性能以及擴展材料的應(yīng)用范圍。日前，上海微系統(tǒng)所無線事業(yè)部與香港城市大學(xué)、中國石油大學(xué)（華東）、英國諾森比亞大學(xué)和美國利哈伊大學(xué)合作，在微納米仿生表面液體驅(qū)動領(lǐng)域取得突破性進展。

　　該研究提出并設(shè)計加工了一種無動力液體定向調(diào)控的功能表面結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造性地通過“疏與堵”有效結(jié)合的方式來管理液體的輸運方向，引入了拓撲流體二極管的概念，形成類似二極管單向?qū)ㄐ?yīng)：使用“Corner effect”疏導(dǎo)液體沿設(shè)計方向流動，同時結(jié)合“Reentrant effect”控制住液體的反方向運動，兩者之間完美結(jié)合而互不干擾，實現(xiàn)了長距離的液體自驅(qū)動傳輸。該研究揭示了這種微納功能表面結(jié)構(gòu)的無動力液體定向調(diào)控的內(nèi)在機理，實現(xiàn)了液體無動力、長距離、定向的輸運功能。

　　這種流體二極管突破了以往浸潤梯度驅(qū)動的傳輸長度限制和不對稱結(jié)構(gòu)驅(qū)動的鋪展速度限制，極大地提高了液體定向傳輸?shù)男剩⒕哂袕V泛的普遍性和穩(wěn)定性，可以傳輸性質(zhì)各異的液體（低表面能液體和高粘性液體），可以沿著不同路徑傳輸液體，可以克服重力傳輸液體，甚至可以克服溫度梯度傳輸。該流體二極管如此優(yōu)越的性能使得其在水收集、液體傳輸、微流體、生物醫(yī)藥、電子冷卻等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用前景。該研究為微納功能表面/界面的設(shè)計與制造開辟了新的理論方向和技術(shù)基礎(chǔ)。