原子超，詹海洋，刘聪，卢晨光，冯诗乐，刘亚华

（大连理工大学 精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁 大连 116024）

液滴定向输运，即利用表面物理结构特性、化学特性以及外力作用实现液滴朝某一特定方向进行移动。作为浸润性表面的热点研究方向，其在水收集[1]、防结冰[2]、自清洁[3]、油水分离[4]、抗菌[5]以及液滴微流控[6]等领域有着广泛的应用前景。在对液滴定向输运的研究过程中，仿生学思路起到了不可忽视的作用，研究者从大自然中汲取智慧，例如滨鸟鸟喙[7]、蜘蛛丝[8]、仙人掌[9]、德州角蜥[10]、猪笼草[11]、瓶子草[12]、松针[13]和蛾蜢触须[14]等被作为仿生对象进行了研究，通过仿照和利用生物特有表面结构或表面性质实现仿生结构自驱动液滴定向输运，如图1a 所示。此外，自然界中还存在磁场、光场、电场、温度场以及表面振动等外场。由于自驱动液滴输运的灵活性欠佳，因此近年来有关外场作用下液滴定向输运的研究也备受关注[15-18]。各个外场作用下液滴定向输运方式如图1b 所示。此类研究旨在通过引入外场作用增加液滴定向输运的灵活性和敏捷性，实现液滴的多路径、高速和长距离输运。

图1 浸润性表面液滴定向输运Fig.1 Droplet directional transport on wetting surface: a) biomimetic self-driven directional droplet transport[7-14]; b)external-field induced directional droplet transport

本文将分别对浸润性表面仿生结构自驱动液滴定向输运以及外场作用下液滴定向输运相关研究进行综述。首先从浸润性表面的理论基础出发，总结了表面润湿性理论及液滴输运的主要驱动力。随后分别从仿生结构自驱动和外场作用出发，总结了各类液滴定向输运研究的共性和不同，分析了不同输运方式的原理以及优缺点。……