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離子液體電潤濕以及離子液體變焦透鏡方面的研究取得新進(jìn)展
閱讀:558 發(fā)布時間:2011-6-30中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所綠色化學(xué)與催化中心通過與蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院合作,在離子液體電潤濕以及離子液體變焦透鏡方面的研究取得新進(jìn)展。
該課題組研究了離子液體在交流電場和油相中的電潤濕行為。結(jié)果表明,相比于直流電場和空氣為第三相的電滴濕行為,離子液體在油相中的交流電潤濕展現(xiàn)出幾乎與鹽水溶液相當(dāng)?shù)穆?,例如接觸角調(diào)制范圍明顯變寬,飽和效應(yīng)延遲,滯后效應(yīng)降低,電潤濕靈敏性增加等,尤其是在高頻交流電場作用下,離子液體展現(xiàn)出穩(wěn)定、可逆和寬的接觸角調(diào)制。該研究結(jié)果表明,離子液體可以作為潛在的電潤濕介質(zhì)用于微流體、液體光學(xué)等諸多領(lǐng)域,尤其是用于某些條件(例如低溫,高溫,真空環(huán)境)。研究結(jié)果發(fā)表在ChemPhysChem(2010,11,2327-2331)上。
在此基礎(chǔ)之上,通過與蘭州大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院合作,研究人員又設(shè)計并實現(xiàn)了基于電潤濕的離子液體變焦透鏡。這種離子液體變焦液體透鏡具有變焦范圍寬(3mm–∞)、響應(yīng)時間短(<100ms)、溫度適應(yīng)性強(qiáng)(-20–150攝氏度)、能耗?。?lt;0.1mW)、造價低廉、既可用于普通成像又能用于近紅外成像等諸多優(yōu)點(diǎn)。能夠從根本上克服傳統(tǒng)鹽水溶液透鏡的聚焦電壓高、液體易揮發(fā)、紅外區(qū)透過率差,以及無法用于高、低溫環(huán)境等缺點(diǎn)。研究成果發(fā)表在近期出版的SoftMatter(DOI:10.1039/c1sm05585b)上。近日被ChemistryWorld專題報道,并受到離子液體專家美國阿拉巴馬大學(xué)RobinRogers和前美國*研究院研究中心主任JohnWilkes的高度評價。
變焦液體透鏡與傳統(tǒng)透鏡通過機(jī)械裝置實現(xiàn)變焦的原理不同,它模仿人眼睛的結(jié)構(gòu)及工作方式,通過改變液面曲率來實現(xiàn)變焦。由于無機(jī)械可動部件,透鏡結(jié)構(gòu)緊湊小巧,非常適用于對可靠性和耐用度要求高的場合,可以廣泛用于內(nèi)窺鏡和拍照手機(jī)等便攜設(shè)備以及光學(xué)成像等領(lǐng)域。