湖南大学研究团队提出了一种简便、工业适用的方法，通过电化学掩模刻蚀和微铣复合工艺在铝基超疏水表面上制备极端润湿性表面，实现了可控蒸发、定向弹跳和输运。这是第一次在很宽的温度范围内在这个表面上的液滴。

基于润湿性差异的运输平台将在生物化学、微流控系统、细胞培养、能量收集和利用等领域开辟更多应用。这项研究发表在《国际极限制造杂志》上。

超疏水表面上的液滴蒸发速率低于亲水表面上的液滴。通过控制亲水图案的几何形状，可以实现亲水微坑点矩阵、圆形凹槽图案或其他润湿性差异图案上液滴的受控蒸发。

通过在宽温度范围内控制基材润湿性差异的大小，可以实现不同距离的液滴定向弹跳。液滴将向更易润湿的亲水区域弹跳，润湿性的差异程度越大，弹跳的速度和距离就越大。

当基板温度低于莱顿弗罗斯特沸点时，液滴会向亲水区反弹。相反，由于蒸汽层产生的推力，液滴在交界处垂直反弹或向超疏水区域移动。

通过在极易润湿的表面上使用拉普拉斯压力梯度，实现了在宽温度范围内通过合流和分流控制液滴传输。利用温度梯度驱动可实现不同粘度的去离子水、无水乙醇和煤油的定向抗重力输送，液滴迁移速度随温度梯度的增加而增加。

通过分析液滴在可润湿表面运动的现象，研究人员能够了解润湿性差异表面对液滴运动的影响。研究人员发现，室温下亲水区域的大小影响液滴的蒸发速率和传输方向，液滴更倾向于向亲水区域反弹。然而，液滴在高温下向超疏水区域反弹。

该团队研究了一种在工业上制备润湿性差异化表面的有前景的方法，但他们开发的实验技术可用于许多不同的应用。

来自伦敦玛丽女王大学的姚璐说：“这是一项非常有价值和有前途的成就，这只是一个开始——我们已经在寻求使用这项技术来支持仿生功能表面结构的开发，这在诸如此类的行业中是必需的。作为生物化学、微流体系统以及能量收集和利用。”