美國亞歷桑那州立大學(xué)的科學(xué)家藉由將納米線(nanowire)覆蓋在硅表面上，首度成功地僅憑紫外光照射就能移動(dòng)水滴。這項(xiàng)技術(shù)未來可望應(yīng)用在微流(microfluidic)組件上，或許將有助于藥物輸送等應(yīng)用。 該研究小組先在硅表面上隨意沉積了直徑20-50納米的硅納米線，然后在納米線上覆蓋單分子層光致色變(photochromic)的spiropyran分子，這種有機(jī)分子在照射紫外光之前是拒水性的。事實(shí)上，荷葉也是利用類似的效應(yīng)來趕走水滴──葉面上覆蓋了直徑約1納米的拒水性蠟質(zhì)結(jié)晶行。 位于表面的水珠如果往前的接觸角(contact angle)大于后退的接觸角，水珠就會(huì)向前移動(dòng)。以波長(zhǎng)366納米的紫外光照射，能讓spiropyran分子轉(zhuǎn)變成親水性，接觸角因而降低。在平滑表面上，這個(gè)降幅為12°，尚不能使水珠移動(dòng)，因?yàn)樵诠饣砻嫔?，可見光的照射所引起的前后接觸角差值變化(contact angle hysteresis)可達(dá)37°。相形之下，在納米線的表面，接觸角差值變化只有17°，而紫外光造成的降幅為23°，幾乎是光滑平面的兩倍。這兩個(gè)因素相加的結(jié)果，造成前進(jìn)的接觸角變大而后退的接觸角變小，于是水珠會(huì)朝向紫外光源移動(dòng)。 以波長(zhǎng)450-550納米的可見光照射，能使spiropyran分子恢復(fù)拒水性，因此上述過程是可逆的。以光來移動(dòng)分子使科學(xué)家得以免除使用電場(chǎng)、氣泡或微機(jī)械幫助，前兩者可能會(huì)使樣品變質(zhì)，后者則既昂貴又不易修理。研究人員表示，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為流體運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)化及電濕潤(rùn)(electrowetting)/熱濕潤(rùn)(thermowetting)微流系統(tǒng)的控制，指出了一個(gè)條方向。