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港大開發液滴驅動新技術
By 信報財經新聞 on October 5, 2021
原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室」
壓電晶體表面上液滴三分叉自運動。（港大圖片）
香港大學機械工程系在液滴操縱取得關鍵突破，研究團隊發現在室溫下，若把一個冷、熱或揮發性液滴，滴落在壓電單晶鈮酸鋰（Lithium Niobate）的平滑表面上，液滴在無外力或能量供給下，會自發地沿直線移動一段長至50倍於液滴半徑的距離。因應晶體不同切割面形成的平面，液滴可分作單向、雙分叉，甚至三分叉方向移動。
論文刊《自然納米技術》
今次是科學界首次發現液滴在壓電晶體的表面可自動並定向地運動，論文已發表在國際期刊《自然納米技術》。港大機械工程系熱流科學與工程講座教授王立秋指出，液滴只要與接觸的晶體平面，有大約攝氏5度的溫和溫差，就能自行驅動。這現象在科研及應用有豐厚潛力，可用於熱管理、海水淡化、材料自動遞送等諸多領域。
室溫下若把一個冷、熱或揮發性液滴，滴落壓電單晶鈮酸鋰的平滑表面，即自發地沿直線移動一段長距離。（港大圖片）
傳統的液滴傳輸方法，是通過在固體表面上製造化學潤濕梯度，或各向異性物理結構，以精確輸運液體。而新技術的原理，在於一般受壓情況下，壓電單晶會產生電能。
帶着溫差的液滴，令晶體膨脹或收縮受壓，激發出電場，以驅動液滴朝固定方向運動；單向、雙分叉，甚至三分叉行走等運動方向，取決於壓電單晶材料的切割角度。
液滴可分作單向、雙分叉，甚至三分叉方向行走。（港大圖片）
毋須外力可太空應用
港大博士後研究員唐欣補充，研究有助提供全新應對思路，解決一些長期在熱管理等難題，例如器件抗結冰（如機翼、電纜）、除霜，以及潮濕環境下的防霧系統等。
此外，在太空微重力環境下，積聚凝結的液滴無法通過重力牽引或移除。液體自驅不需外力的特性，對太空應用別具吸引力。
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