Space-filling open microfluidic channels designed to collect water droplets.
Space-filling open microfluidic channels designed to collect water droplets.
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DOI：
10.1039/c8ra02655f
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发表时间：
2018-04-27
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Nishizawa, Matsuhiko
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Kai, Hiroyuki;Toyosato, Ryoma;Nishizawa, Matsuhiko
用氧化钛和氟丙烯酸酯聚合物涂覆柔性聚合物膜以使表面超疏水，然后用由分形分支结构组成的超亲水开放微流体通道图案化。由具有宽度梯度的流动通道中的拉普拉斯压力的不平衡驱动的液体的横向输送允许在一秒内在中心处的会聚点处从膜的整个表面收集微小的水性液滴。所提出的分形图案是明确定义的（即，以独特的方式数学确定）仅具有几个几何参数的空间填充树。在优化的几何参数下，收集到膜中心（2.0mm半径，总图案面积的7.3%）的流体体积达到74% ± 9%，其中液体的面密度是未图案化表面的面密度的12倍。具有分形、空间填充的超亲水图案的开放微流体通道可以有效地收集膜表面上的水滴。
A flexible polymer film was coated with titanium oxide and a fluoroacrylate polymer to make the surface superhydrophobic and then patterned with superhydrophilic open microfluidic channels consisting of fractal branching structures. The lateral transport of liquid driven by the imbalance of the Laplace pressure in the flow channels with a width gradient allowed the collection of tiny aqueous droplets from the entire surface of the film at the converging point at the center within a second. The proposed fractal patterns were well-defined (i.e., mathematically determined in a unique manner) space-filling trees with only a few geometrical parameters. With the optimized geometrical parameters, the fluid volume collected to the film center (2.0 mm radius, 7.3% of total pattern area) reached 74% ± 9%, where the areal density of liquid was 12 times higher than that of an unpatterned surface. Open microfluidic channels with fractal, space-filling superhydrophilic patterns can efficiently collect water droplets on the film surface.
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影响因子：
17.1
作者：
Koh A;Kang D;Xue Y;Lee S;Pielak RM;Kim J;Hwang T;Min S;Banks A;Bastien P;Manco MC;Wang L;Ammann KR;Jang KI;Won P;Han S;Ghaffari R;Paik U;Slepian MJ;Balooch G;Huang Y;Rogers JA
通讯作者：
Rogers JA
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10
作者：
Choi, Jungil;Kang, Daeshik;Rogers, John A.
通讯作者：
Rogers, John A.
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作者：
Hsu, CH;Chen, CC;Folch, A
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Folch, A
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作者：
Oliveira, Nuno M.;Neto, Ana I.;Mano, Joao F.
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作者：
Tadanaga, K;Morinaga, J;Minami, T
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Minami, T