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Liquid Marbles under Electric Fields: New Capabilities for Non-wetting Droplet Manipulation and Beyond
Langmuir ( IF 3.9 ) Pub Date : 2022-08-02 , DOI: 10.1021/acs.langmuir.2c01127
Yage Zhang 1, 2 , Huanqing Cui 1 , Bernard P Binks 3 , Ho Cheung Shum 1, 2
Affiliation  

The study of liquid marbles (LMs) composed of stabilizing liquid droplets with solid particles in a gaseous environment has matured into an established area in surface and colloid science. The minimized “solid–liquid–air” triphase interface enables LMs to drastically reduce adhesion to a solid substrate, making them unique non-wetting droplets transportable with limited energy. The small volume, enclosed environment, and simple preparation render them suitable microreactors in industrial applications and processes such as cell culture, material synthesis, and blood coagulation. Extensive application contexts request precise and highly efficient manipulations of these non-wetting droplets. Many external fields, including magnetic, acoustic, photothermal, and pH, have emerged to prepare, deform, actuate, coalesce, mix, and disrupt these non-wetting droplets. Electric fields are rising among these external stimuli as an efficient source for manipulating the LMs with high controllability and a significant ability to contribute further to proposed applications. This Feature Article attempts to outline the recent developments related to LMs with the aid of electric fields. The effects of electric fields on the preparation and manipulation of LMs with intricate interfacial processes are discussed in detail. We highlight a wealth of novel electric field-involved LM-based applications and beyond while also envisaging the challenges, opportunities, and new directions for future development in this emerging research area.

中文翻译:

电场下的液态大理石:非润湿液滴操作及其他方面的新能力

由在气体环境中稳定液滴和固体颗粒组成的液态大理石 (LMs) 的研究已经成熟,成为表面和胶体科学的一个成熟领域。最小化的“固-液-空气”三相界面使 LM 能够显着降低对固体基材的附着力,使其成为独特的非润湿液滴,可在有限的能量下传输。体积小、封闭环境和简单的制备使它们适合工业应用和过程中的微反应器,例如细胞培养、材料合成和血液凝固。广泛的应用环境要求对这些非润湿液滴进行精确和高效的操作。许多外部场,包括磁场、声学、光热和 pH 值,已经出现以准备、变形、驱动、聚结、混合、并破坏这些不润湿的液滴。在这些外部刺激中,电场正在上升,作为操纵 LM 的有效来源,具有高度的可控性和显着的能力,可以进一步促进所提出的应用。本专题文章试图在电场的帮助下概述与 LM 相关的最新发展。详细讨论了电场对具有复杂界面过程的 LM 的制备和操作的影响。我们重点介绍了大量涉及电场的基于 LM 的新颖应用及其他应用,同时还展望了这一新兴研究领域未来发展的挑战、机遇和新方向。在这些外部刺激中,电场正在上升,作为操纵 LM 的有效来源,具有高度的可控性和显着的能力,可以进一步促进所提出的应用。本专题文章试图在电场的帮助下概述与 LM 相关的最新发展。详细讨论了电场对具有复杂界面过程的 LM 的制备和操作的影响。我们重点介绍了大量涉及电场的基于 LM 的新颖应用及其他应用,同时还展望了这一新兴研究领域未来发展的挑战、机遇和新方向。在这些外部刺激中,电场正在上升,作为操纵 LM 的有效来源,具有高度的可控性和显着的能力,可以进一步促进所提出的应用。本专题文章试图在电场的帮助下概述与 LM 相关的最新发展。详细讨论了电场对具有复杂界面过程的 LM 的制备和操作的影响。我们重点介绍了大量涉及电场的基于 LM 的新颖应用及其他应用,同时还展望了这一新兴研究领域未来发展的挑战、机遇和新方向。详细讨论了电场对具有复杂界面过程的 LM 的制备和操作的影响。我们重点介绍了大量涉及电场的基于 LM 的新颖应用及其他应用,同时还展望了这一新兴研究领域未来发展的挑战、机遇和新方向。详细讨论了电场对具有复杂界面过程的 LM 的制备和操作的影响。我们重点介绍了大量涉及电场的基于 LM 的新颖应用及其他应用,同时还展望了这一新兴研究领域未来发展的挑战、机遇和新方向。
更新日期:2022-08-02
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