导读：

近期，浙江理工大学王晟教授、王騊教授团队利用绿色高效的电喷雾技术，成功制备出具有分级微结构的超粒子，并以此构建了结构稳定、功能多样的液体弹珠。该研究不仅系统阐明了超粒子结构与性能间的构效关系，还展示了液体弹珠在微反应、液体操控乃至集成式水分解系统中的应用潜力。相关研究以“Hierarchically Microstructured Supraparticles via Electrospraying for Structurally Stable and Multifunctional Liquid Marbles”为题，发表于期刊《Advanced Functional Materials》。

本文要点：

1、本研究通过可扩展且环境友好的电喷雾策略，制备了具有分级微结构的超粒子（HMSPs），用于构建结构稳定、多功能的液体弹珠（LM）。

2、HMSPs由胶体二氧化硅溶胶直接制备，无需额外溶剂或表面活性剂，具备亚微米尺寸与分级孔隙结构，赋予其优异的液体排斥性与机械稳定性。

3、通过关联胶体颗粒尺寸、蒸发动力学与表面粗糙度，确立了提升LM抗冲击与抗压缩性能的设计原则。

4、此外，该液体弹珠展现出多种功能，如可控非球形形貌、多液滴封装、吸/注液诱导形变、切割-重组行为以及稳定气-液双相异质结构的形成。

5、基于此，进一步构建了基于液体弹珠的集成水分解系统，实现了连续的氢气与氧气生成、传输及化学计量收集。本研究为设计用于封装、自适应微流体和微尺度电化学应用的下一代LM平台提供了新思路。

图1. 多级表面纹理在维持Cassie–Baxter状态中的重要性

图2. 分层微结构超粒子的自组装及其坚固液体弹珠的制备

图3. 液体弹珠的力学与结构稳定性

图4. 分层微结构超粒子的自组装行为与结构调控

图5. 稳定液体弹珠的结构设计原则

图6. 稳定液体弹珠所具备的多功能特性

图7. 基于液体弹珠的水分解装置

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202522972

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