本网讯（科学技术处）近日，我校物理与材料科学学院王佩红教授课题组在《Lab on a Chip》上发表论文“Self-powered droplet manipulation system for microfluidics based on triboelectric nanogenerator harvesting rotary energy”，并被选为封面文章。物理与材料科学学院2018级硕士研究生喻俊杰为论文第一作者，王佩红教授为论文通讯作者。
作为一种处理微小液体的方法，微流控技术具有样品消耗少，反应快且无交叉污染的优点。而对液滴的精确控制是一项关键技术，开展相关研究具有重要意义。在微流控系统中通常需要较高的电压来产生高场强。高压电源以及复杂的电源管理电路限制了该技术的应用。摩擦纳米发电机（TENG）作为一种新型能量收集技术，结构简单，成本低廉，能将周围环境中的机械能能转换为电能，并且具有输出电压高，电流小的特性。基于此，王佩红教授课题组提出了一种基于旋转式摩擦纳米发电机(TENG)的自供电微流控系统，利用TENG产生的连续高电压实现了液滴的移动、分裂、合并、混合等。研究结果表明该微流控系统可以精确控制多个液滴在直线/圆形轨道上移动。此外，利用介电电泳，自供电微流控系统可以分裂最大体积为400µL的液滴，也可将两个不同成分液滴的混合时间缩短6.3倍。此系统扩展了微流控技术对液滴的操纵方法，尤其对某些特殊场合下的生化分析应用提供了新的思路。这项工作将促进基于TENG的微流控技术在未来即时检测、有机合成等领域的应用，在自供电药物输运和生化分析方面也展示出良好的应用前景。
《Lab on a Chip》是由英国皇家化学学会出版的国际知名期刊，主要报道微米和纳米尺度上的微型化研究，力求发表在物理技术和应用潜力方面都具有高影响力的原创性工作。