液滴微流控（Microdroplet）是一項在微尺度的通道內(nèi)通過多相流體剪切形成單分散的液滴，并對其進(jìn)行操控的技術(shù)。作為微流控技術(shù)的重要分支，液滴微流控技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)以及納米技術(shù)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用價值。目前主流的基于微流控的微液滴生成結(jié)構(gòu)包括流動聚焦 (Flow-focusing)、T形匯流 (T-junction) 和共軸協(xié)流 (co-flow) 三種，這些方法在高速均一液滴生成方面大大突破了傳統(tǒng)方法。然而，其復(fù)雜的微制造工藝、相對較低的通量，以及對專業(yè)硬件和操作技能的高要求阻礙了研究人員充分發(fā)揮這一強(qiáng)大平臺的潛力。因此，研究如何進(jìn)一步簡化液滴制備方法，實現(xiàn)高通量、低成本、更加可控的皮納升液滴生成，具有重要意義。

澳大利亞伍倫貢大學(xué)（University of Wollongong）李衛(wèi)華（Weihua Li）教授和唐詩楊（Shi-Yang Tang）博士領(lǐng)導(dǎo)的課題組最近開發(fā)的集成微液滴生成裝置很好的彌補了上述缺憾。該發(fā)生器的主體為一個旋轉(zhuǎn)的圓臺，利用圓臺的快速旋轉(zhuǎn)，引入剪切流和一個沿圓臺表面向下的渦流，實現(xiàn)了大小可控的均一液滴的制備。該方法突破了傳統(tǒng)液滴微流控平臺通量小以及過度依賴微加工技術(shù)等缺點，只需要一臺注射泵和控制圓臺旋轉(zhuǎn)速度的直流電機(jī)即可大通量地快速制備多種微液滴。實驗發(fā)現(xiàn)，液滴的大小主要取決于圓臺的轉(zhuǎn)速以及針頭的直徑。通過調(diào)整圓臺轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)對液滴大小的主動與被動控制。

除了水液滴外，研究人員還使用該裝置制備了難以在常規(guī)微控平臺中生產(chǎn)的具有高表面張力的液滴，例如鎵銦合金液態(tài)金屬微液滴（表面張力大約八倍于水）。此外，研究人員還進(jìn)一步演示了利用該裝置集成紫外光并產(chǎn)生聚乙二醇固體水凝膠和纖維的過程。最后，研究團(tuán)隊探索了使用該發(fā)生器混合兩種不混液體形成雙重乳化微液滴的能力。液滴尺寸的靈活控制、簡單低成本的裝置以及多種功能的集成是該工作的亮點。鑒于該平臺展示的卓越能力和微液滴的巨大應(yīng)用潛力，這種用戶友好的方法有可能改變基于液滴的化學(xué)合成和生物分析等應(yīng)用的未來。