Individual and collective manipulation of multifunctional bimodal droplets in three dimensions

浮力 马朗戈尼效应 磁场 机器人 软机器人 光学镊子 纳米技术 集体行为 计算机科学 活性物质 材料科学 机械 物理 人工智能 光学 对流 生物 细胞生物学 量子力学 社会学 人类学
作者
Mengmeng Sun,Bonan Sun,Myungjin Park,Shihao Yang,Yingdan Wu,Mingchao Zhang,Wenbin Kang,Jungwon Yoon,Li Zhang,Metin Sitti
出处
期刊:Science Advances [American Association for the Advancement of Science (AAAS)]
卷期号:10 (29)
标识
DOI:10.1126/sciadv.adp1439
摘要

Spatiotemporally controllable droplet manipulation is vital across numerous applications, particularly in miniature droplet robots known for their exceptional deformability. Despite notable advancements, current droplet control methods are predominantly limited to two-dimensional (2D) deformation and motion of an individual droplet, with minimal exploration of 3D manipulation and collective droplet behaviors. Here, we introduce a bimodal actuation strategy, merging magnetic and optical fields, for remote and programmable 3D guidance of individual ferrofluidic droplets and droplet collectives. The magnetic field induces a magnetic dipole force, prompting the formation of droplet collectives. Simultaneously, the optical field triggers isothermal changes in interfacial tension through Marangoni flows, enhancing buoyancy and facilitating 3D movements of individual and collective droplets. Moreover, these droplets can function autonomously as soft robots, capable of transporting objects. Alternatively, when combined with a hydrogel shell, they assemble into jellyfish-like robots, driven by sunlight. These findings present an efficient strategy for droplet manipulation, broadening the capabilities of droplet-based robotics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
晨雾锁阳发布了新的文献求助10
1秒前
dd发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
无限毛豆完成签到,获得积分10
3秒前
杨洋发布了新的文献求助10
3秒前
无限的猫猫完成签到,获得积分10
4秒前
顾矜应助白青采纳,获得10
5秒前
风中如之发布了新的文献求助10
5秒前
饼干玮玮发布了新的文献求助10
6秒前
大模型应助可舒采纳,获得10
7秒前
李爱国应助Kaaaly采纳,获得10
9秒前
hhhhf完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
杨洋完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
zhangpeng完成签到,获得积分0
15秒前
王hu完成签到,获得积分10
16秒前
tcy发布了新的文献求助150
16秒前
红尘意三分完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
crystalese完成签到,获得积分10
17秒前
typpppp完成签到,获得积分10
18秒前
研友_8Raw2Z完成签到 ,获得积分10
18秒前
内向以彤发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
淡然雅寒发布了新的文献求助30
19秒前
杆杆完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
Jenlisa完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
SerCheung完成签到,获得积分10
22秒前
科研小牛发布了新的文献求助50
22秒前
littlerock完成签到,获得积分10
22秒前
默默白开水完成签到 ,获得积分10
23秒前
小高同学发布了新的文献求助10
23秒前
可舒发布了新的文献求助10
24秒前
赘婿应助FFTC采纳,获得10
25秒前
烟花应助黛薇采纳,获得10
25秒前
无限水杯发布了新的文献求助30
26秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 3000
Les Mantodea de guyane 2500
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Discrete-Time Signals and Systems 510
Brittle Fracture in Welded Ships 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5945168
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7097505
关于积分的说明 15898544
捐赠科研通 5077181
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2730290
邀请新用户注册赠送积分活动 1690245
关于科研通互助平台的介绍 1614551