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  通過多孔介質(zhì)對氣體輸運(yùn)的控制與化學(xué)反應(yīng)、界面吸附和醫(yī)療過程等眾多領(lǐng)域息息相關(guān)。液體門控膜采用與固體多孔膜具有較高親和力的功能液體作為結(jié)構(gòu)材料，基于動態(tài)自適應(yīng)的界面調(diào)控，隨著施加壓力的改變，液體門可逆的打開和關(guān)閉為氣體在多孔膜上的便利輸運(yùn)帶來了新的可能。在2020年，液體門控技術(shù)被世界權(quán)威化學(xué)組織國際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會（IUPAC）評為年度全球“化學(xué)領(lǐng)域十大新興技術(shù)”。近年來，液體門控技術(shù)迅速發(fā)展，在氣體操縱方面展示出了優(yōu)異的控制能力，各種面向?qū)嶋H應(yīng)用的液體門控體系已被開發(fā)，比如微流體化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)檢測、空氣凈化等，然而，通常在壓力增大至特定的閾值時(shí)門控即會打開，實(shí)現(xiàn)自防護(hù)的關(guān)閉狀態(tài)仍然是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，特別是當(dāng)壓力驟然增大時(shí)，對于保持液體門控膜體系自身的穩(wěn)定性以及一些危險(xiǎn)氣體輸運(yùn)的安全性具有重要意義。

  近期，廈門大學(xué)侯旭教授團(tuán)隊(duì)基于液體門控技術(shù)開發(fā)了一種基于剪切增稠流體的非牛頓流體門控膜對氣體自防護(hù)輸運(yùn)控制的全新策略，利用限域幾何條件下顆粒間相互作用的轉(zhuǎn)變，同時(shí)可以通過聲場實(shí)現(xiàn)氣體輸運(yùn)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動態(tài)調(diào)控。研究團(tuán)隊(duì)從實(shí)驗(yàn)和理論上討論了氣體輸運(yùn)控制的穩(wěn)定性和可調(diào)性，通過固體多孔膜孔徑、顆粒尺寸、聲場功率和作用時(shí)間等對氣體輸運(yùn)的閾值壓強(qiáng)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。此外，利用門控流體的剪切增稠特性，可獲得抵抗瞬間高壓氣體沖擊的門控自動關(guān)閉響應(yīng)，該研究為危險(xiǎn)和易爆氣體輸運(yùn)等復(fù)雜或極端環(huán)境的智能材料設(shè)計(jì)、能源開發(fā)和存儲、醫(yī)療設(shè)備和智能氣動機(jī)器人等未來廣泛的技術(shù)應(yīng)用提供了一種通用的綠色的策略。

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  論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2023/MH/D2MH01182D

  通訊作者簡介：

  盛智芝，中科院蘇州納米所副研究員，中科院青促會會員、姑蘇青年創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，擔(dān)任中國化學(xué)快報(bào)青年編委。長期從事微納限域固液復(fù)合材料的研究，已發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文31篇，其中以第一作者和通訊作者（含共一/共同通訊）發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文12篇，包括Science Advances, 國家科學(xué)評論, Nature Communications, Advanced Materials, Chemical Society Reviews, Angewandte Chemie International Edition等，獲中國發(fā)明專利授權(quán)9項(xiàng)，美國專利授權(quán)1項(xiàng)。

  侯旭，國家杰出青年基金獲得者、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃納米科技重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院電化學(xué)科學(xué)與工程研究所所長、國際仿生工程學(xué)會青年委員會委員、中國化學(xué)會仿生材料化學(xué)委員會委員、世界頂尖科學(xué)家論壇（WLF）青年委員會委員、中國十大新銳科技人物、福建省十佳科學(xué)傳播人物等。侯旭教授一直從事仿生智能材料的研究，出版了兩本國際學(xué)術(shù)著作，并以第一或通訊作者在高水平學(xué)術(shù)期刊如Nature, Science, PNAS, Nature Reviews Materials, 國家科學(xué)評論, Science Advances, Nature Communications等上發(fā)表論文80余篇。侯旭教授曾受邀參加了央視CCTV科教頻道《人物-故事》及《百家講壇》欄目，展示當(dāng)代青年科學(xué)家的原創(chuàng)力、新型研究理念與矚目研究成果。侯旭教授課題組目前開展的研究工作包括：液體門控技術(shù)，仿生納流離子學(xué)，膜科學(xué)與技術(shù)，仿生科學(xué)，界面科學(xué)，物理化學(xué)，生物醫(yī)學(xué)，微納加工技術(shù)。團(tuán)隊(duì)常年招收優(yōu)秀教師、本科生、研究生和博士后，聯(lián)系方式：houxugroup@163.com。

  課題組主頁：http://xuhougroup.xmu.edu.cn/