近日，我院寇建龙教授团队在界面上纳米液滴操控方面取得了新进展，其最新研究成果“Wetting-State-Induced Turning of Water Droplet Moving Direction on the Surface”在国际权威期刊ACS Nano （IF=18.027）上发表，研究生郝少倩为第一作者，寇建龙教授和吴锋民教授为通讯作者。
不同润湿状态液滴在沟槽表面运动情况
液滴运动广泛存在于自然界，且对其运动的操控在生物、化学、医学及电子等各个领域都具有重要应用价值。随着器件小（微）型化，有效操控液滴在界面上定向运动在能量收集、器件设计、药物输运等方面具有重要应用。寇建龙教授团队利用全原子分子动力学模拟方法揭示了处于沟槽同一位置的液滴会自发向着相反方向运动的机理：在沟槽同一位置的液滴会呈现两种润湿状态，即Wenzel态和Cassie态，处于Wenzel态的液滴会自发向着沟槽开阔的方向运动，处于Cassie态的液滴会向着沟槽收缩的方向运动。
液滴在不同高度沟槽的润湿状态转变势垒和液滴定向运动相图
通过对液滴在运动过程中自由能统计，发现向着两个方向运动的液滴自由能均减小，且处于Wenzel态和Cassie态的液滴存在着较大的势垒，因此处于同一位置不同润湿状态的液滴会向着相反的方向运动。构建了随着沟槽高度变化，液滴在沟槽不同位置自发运动方向的相图。建立了液滴在不同润湿状态下运动方向的理论模型，并预测了液滴在界面上的运动情况，结果与全原子分子动力学模拟结果吻合得比较好。该研究对理解液滴在界面上定向运动以及设计定向输运液滴结构具有重要指导意义。本研究得到了浙江省自然科学基金杰出青年项目和国家自然科学基金资助。
理论预测与模拟结果比较
寇建龙研究团队主要从事界面物理研究，重点开展受限纳米孔道内和界面上分子的动力学行为，取得了系列研究成果，主持国家自然科学基金（3项）、浙江省自然科学基金杰出青年等项目，以第一作者或通讯作者在国内外知名期刊Angew. Chem. Int. Edit.、 ACS Nano、 Nano Lett.、 APL、 JPCL、Nanoscale等发表SCI论文30余篇，获高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）自然科学一等（3/8）、浙江省自然科学三等奖（2/5）和浙江省高校优秀科研成果三等奖（1/7）各1项。
ACS Nano 是国际权威期刊，主要报导纳米科学与纳米技术领域最新重要研究成果，2022年影响因子为18.027，在中科院JCR期刊分区中为1区TOP期刊。
