基于Marangoni效应的微气泡/液滴操控

魏振林; 王鸿飞; 陈亚亮; 邢俊波; 李大勇

doi:10.7536/PC240215

化学进展 ›› 2024, Vol. 36 ›› Issue (10) :1541-1558 DOI: 10.7536/PC240215

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基于Marangoni效应的微气泡/液滴操控

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Microbubble/Droplet Manipulation Based on Marangoni Effect

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摘要

微气泡/液滴在均匀温度梯度/溶质浓度梯度下会产生热毛细迁移/溶质迁移，进而在两相界面，尤其是气液界面处产生Marangoni效应。Marangoni效应可以在明显大于物体尺寸的距离以较高的速度实现对微气泡/液滴的操控，在生物、化学、医疗、材料、微制造等领域具有重要的潜在应用。本文介绍了光热/ 溶质Marangoni效应在微液滴/气泡操控过程中的驱动原理与特点；重点综述了不同驱动方式下微气泡/液滴Marangoni效应的研究现状，包括光热Marangoni效应引起的液滴动态变化、液滴在各种疏水表面上的移动原理以及激光照射下Marangoni效应对气泡移动、分离的控制过程；对热梯度驱动的Marangoni效应和溶质Marangoni效应控制气泡/液滴分离、蒸发、混合的典型案例进行了综述和分析；同时，介绍了近年来Marangoni效应在微气泡/液滴领域的最新应用，并对微气泡/液滴Marangoni效应未来的发展方向进行了展望。

Abstract

Microbubbles and microdroplets, when exposed to a uniform temperature gradient/solute concentration gradient, will undergo thermal capillary migration/solute migration, leading to the emergence of the Marangoni effect at the gas-liquid interface. This effect plays a crucial role in manipulating microbubbles or microdroplets, offering valuable applications in various fields including biology, chemistry, medicine, materials science, and micromanufacturing. In this review, provided are an overview of recent advancements about the Marangoni effect of microbubbles/droplets under different driving modes, and demonstrate the driving principle and characteristics of photothermal Marangoni effect, thermal gradient-driven Marangoni effect and solute Marangoni effect. We focus on the dynamic changes of microdroplets induced by photothermal Marangoni effect, the movement principles of droplets on diverse hydrophobic surfaces, the manipulation processes of bubble movement and bubble separation under laser irradiation, and the typical instances of bubble/droplet separation, droplet evaporation and mixing achieved through thermal gradient-driven Marangoni effect and solute Marangoni effect. Furthermore, recent applications of the Marangoni effect in microbubble/droplet manipulation are highlighted and the promising future prospects for further development and utilization of this phenomenon are discussed.

Contents

1 Introduction

2 Driving principle of the Marangoni effect

3 Temperature driven Marangoni effect

3.1 Photothermal Marangoni effect of microdroplets/ bubbles

3.2 Thermal gradient Marangoni effect of microdroplets/ bubbles

4 Microdroplet/bubble solute Marangoni effect

5 Application based on microdroplet/bubble Marangoni effect

5.1 Preparation of surface microstructure

5.2 Bubble-pen lithography

5.3 Multiphase droplet drive

5.4 Droplet motor

5.5 Emulsion energy supply

6 Conclusion and prospect

Graphical abstract

关键词

微气泡/液滴操纵 / 马兰戈尼效应 / 界面流 / 热梯度 / 浓度梯度

Key words

microbubble/droplet manipulation / Marangoni effect / interfacial flows / thermal gradient / concentration gradient

引用本文

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魏振林, 王鸿飞, 陈亚亮, 邢俊波, 李大勇. 基于Marangoni效应的微气泡/液滴操控[J]. 化学进展, 2024, 36(10): 1541-1558 DOI:10.7536/PC240215

Zhenlin Wei, Hongfei Wang, Yaliang Chen, Junbo Xing, Dayong Li. Microbubble/Droplet Manipulation Based on Marangoni Effect[J]. Progress in Chemistry, 2024, 36(10): 1541-1558 DOI:10.7536/PC240215

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1 引言

Marangoni现象最初是James Thomson在1855年发现的^[1]。意大利物理学家Carlo Marangoni将这一现象作为他的博士论文进行了研究，并将所得结果于1865年发表^[2]，因此人们将这种现象称为Marangoni效应。通常情况下，使用Marangoni数Ma（量纲为一的数）来表征Marangoni效应^[3]：Ma=dΔσ/Dμ，其中， d表示液膜厚度(m)；Δσ表示表面张力差(N/m)；D表示溶质扩散系数(m²/s)；μ表示流体的动力黏度(N·s/m²)。经过一百多年的发展，Marangoni效应的研究已经形成了一套完整的理论体系^[4]，图1列出了Marangoni效应发展过程中的部分重要进展^{[1,2,5⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓ ~14]}。

如图1，从左到右各事件依次为：1855年， James Thomson首次发现Marangoni现象^[1]；1865年，Carlo Marangoni将这一发现作为博士论文发表^[2]；1959年，Young等第一次意识到Marangoni应力可以控制气泡移动^[5]；1986年，Ashkin等发明了光镊技术，为光热Marangoni效应的探索提供新的方向^[6]；1990年，Cazabat等报道了Marangoni效应驱动液膜扩散的不稳定性^[7]；1992年，Villers和 Platten研究了丙酮中热毛细效应和热引力效应共同作用下的对流^[8]；1995年，Antanovskii推导了两种不可压缩液体形成的界面层毛细现象相场模型（可应用于涉及毛细管界面拓扑变化的流动），利用二元流体的自由能，得到了毛细管应力可逆组分的流变表达式^[9]；2004年，Saiz和Tomsia首次观察到Marangoni效应驱动的液膜的图像^[10]；2013年，Sempels等发现Marangoni效应可以逆转咖啡环效应^[11]；2017年，Kim等利用溶质Marangoni效应驱动多相混合液滴进行无污染运输，可用于医疗领域的药物清洁运输^[12]；2021年，Lu等基于Marangoni效应开发出一种高效太阳能蒸发器^[13]；2023年，Wu等开发了一种具有高输出转速和燃油经济性的Marangoni转子，为设计微型旋转机械开辟了新的视角^[14]。

Marangoni效应可以通过两相界面处的表面张力差形成Marangoni流，进而引发气泡/液滴的移动、聚并和分离现象，这一特性展现了其用于气泡/液滴控制的潜力^[15,16]。Young等^[5]1959年开创性地利用Marangoni力控制气泡移动，因其非接触式特性，研究人员逐渐意识到Marangoni效应在气泡/液滴操纵过程中的重要意义^{[17⇓⇓⇓⇓~22]}。目前，Marangoni效应在微气泡/液滴操纵领域取得了一系列的进展^{[23⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓~32]}，图2所示为部分利用Marangoni效应实现对微气泡/液滴控制的相关研究及应用，如驱动疏水表面上的液滴^[33]、控制液滴定向旋转^[20]、控制气泡周围粒子流动^[34]、诱发液滴内部涡流^[35]、增强微尺度沟槽内液体流速，增强太阳能发电效率^[13]、延长受热气泡寿命等^[36]。

在微观尺度上，Marangoni 力比对流力和其他长程体力对气泡/液滴的控制效果更加突出，奠定了其在微气泡/液滴移动、蒸发、聚并及分离等控制领域的主导地位^{[20,37⇓⇓⇓~41]}。Nagelberg等^[20]利用光诱导的Marangoni效应在无表面活性剂的janus液滴内部产生Marangoni流和净扭矩，实现了液滴可预测并可控的重新定向。Cira等^[42]基于液滴蒸发产生的Marangoni效应实现了可混溶双组分液滴的自发对准、上下震荡、短程追逐及分选。一般来说，Marangoni 效应对气泡/液滴的操纵是由温度变化引起的界面效应导致的；对于液滴移动控制而言，液滴表面的温度梯度引起表面张力梯度，进而产生从较低表面张力区域到较高表面张力区域的表面剪切流来诱导液滴运动和内部的对流^[43,44]。再通过在液滴内部添加吸光物质或者改变液滴周围的外部设施使相关的操纵向我们希望的方向靠近。对于气泡的分离操纵来说^[45]，则主要是利用气泡周围的Marangoni流动对气泡施加某种方向上的合力，加速或抑制其在壁面的脱离，提高化学反应的速率^[34]。此外，气泡受到浮力和热Marangoni力的耦合作用下可以跟随激光的移动而移动^[46]，大大拓展了其应用领域^{[47⇓⇓~50]}。其次是溶质浓度的变化诱导的界面效应，即由于局部溶质浓度的不均匀性，在界面处会产生张力梯度，流体从低表面张力区域流向高表面张力区域，进而在气泡/液滴周围产生溶质Marangoni效应。溶质Marangoni流能够在挥发性液体的蒸气驱动下产生，我们可以通过控制蒸气源或改变外部条件调控液滴内部对流强度，将这种方法用于液滴微流体中的混合增强装置^[35]。

本文根据驱动方式将基于Marangoni效应操控微气泡/液滴的相关研究进行分类，阐述了不同驱动方式下液滴的内部物质交换过程和气泡行为控制的原理；重点综述了光热Marangoni效应和溶质Marangoni效应对气泡和液滴的控制过程；分析了热梯度Marangoni效应控制气泡的典型案例；介绍了微气泡/液滴的Marangoni效应在不同领域的实际应用；最后总结与展望了利用Marangoni效应操控微气泡/液滴面临的挑战和未来可能的发展方向。

2 Marangoni效应的驱动原理

为了更好地说明不同类型Marangoni效应在气泡/液滴操控过程中的特点，本文将Marangoni效应分为温度驱动Marangoni效应和溶质Marangoni效应两种类型^[51⇓~53]，前者根据有无激光源诱导又区分为光热Marangoni效应和热梯度驱动的Marangoni效应；图3展示了3种不同驱动方式的Marangoni效应的基本原理图。图3（a）是光热Marangoni效应产生的原理图，在激光照射下，液滴吸收光能后产生的温度梯度（

）会引起表面张力梯度（∇γ），从而诱导液滴内部的光热Marangoni流动，且流向与温度升高的方向相反。这种液滴内部的循环流动会促进液滴内部的质量传递，改变液滴表面的形状。在激光持续照射下，表面张力梯度的存在会持续影响液滴的动态行为，引起液滴的定向运动。在利用Marangoni效应对气泡控制的相关应用中，光热Marangoni效应导致气泡周围液体的温度升高，从而改变气泡的表面张力和浮力。使气泡上升或下降的速度发生变化，最终影响气泡的稳定性和形态，引发气泡的分离或振荡，气泡在液体中振荡时受到向上和向下的马兰戈尼力分别为

，

。其中，

代表表面张力梯度，R代表气泡的半径，

代表逆温层（由于壁面的快速降温效果而形成的先增后减的纵向温度分布）的厚度，马兰戈尼力、重力和浮力共同作用于气泡，影响着气泡的整个振荡过程^[54]。图3（b）是热梯度驱动的Marangoni效应产生的原理图，在加热的硅油浴中通入空气（室温），气泡到达硅油浴上表面后，由于气泡顶部较冷区域与底部油浴热区域之间存在温度差异，气泡周围会产生向上的Marangoni效应（对流），使得物质运输的方向与重力相反，气泡受力更加平衡，延长了其存在时间。气泡顶部与底部的温差诱导的热Marangoni对流会影响气泡整体平衡，且平衡的发展方向取决于温度梯度的方向。一般情况下，温度驱动的Marangoni效应强度用公式Ma=

来表征，其中，Ma代表马兰戈尼数， σ表示表面张力（N/m）；T表示温度（K）；ΔT表示体系的最大温差（K）；μ表示溶液的动力黏度（N·s/m²），α 表示溶液的热扩散率（m²/s），R_b表示气泡半径（m），H表示液体层的高度（m）^[23]，马兰戈尼数越大，则Marangoni对流就越强。图3（c）是溶质Marangoni效应产生的原理图，左侧蓝色圆圈表示固着的水滴，右侧灰色管状图形为毛细管（内含乙醇），中间橙色区域为从毛细管扩散到空气中的乙醇，R为液滴半径，d为液滴到毛细管的距离，由于乙醇的表面张力低于水的表面张力，且液滴右侧中间部分因距离毛细管较近导致乙醇浓度高于四周，在液滴的右侧会产生从中间向四周的流动（红色箭头），这种由于体系中某种组分的溶解或化学反应所引起的对流现象就是溶质Marangoni效应^[22,55]。当一种液体的液膜受温度、浓度扰动而使液膜局部变薄时，它会在表面张力梯度的作用下形成溶质Marangoni流，使液体沿最佳路线流回薄液面处。由于具有高表面张力区域的液体对周围液体的拉力更大，因此液体从低表面张力的区域流走。可见，溶质Marangoni效应就是表面张力不均匀所导致的一种液体流动现象。虽然3种驱动方式的外在表现形式不同，但从根源上说，三者都是由于表面张力梯度的存在而产生的，即液体会从表面张力低的地方向表面张力高的地方流动^[56]。

3 温度驱动的Marangoni效应

3.1 微液滴/气泡的光热Marangoni效应

3.1.1 微液滴的光热Marangoni效应

在基于Marangoni的微液滴移动研究方面，Young等^[5]首先发现Marangoni力可以使流体中的液滴悬浮，且瞬时存在的温度梯度使液滴向更热的点移动。他们的创新性发现为科学家们研究液滴中的Marangoni效应奠定了基础^{[57⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓⇓~66]}。Hwang等^[33]提出了一种基于光热Marangoni效应驱动液滴的方法，可以精确控制各种表面（润滑表面、超双疏表面、润滑油浸渍表面）上的液滴。对于单组分液滴来说，光热Marangoni效应产生的Marangoni流对液滴的控制只依赖于温度梯度，将微液滴从加热的一面向未加热的一面推动。对于多组分液滴来说，根据液体混合物的不同，光热Marangoni效应可以使液滴以不同的速度前进，甚至反方向移动。图4显示的是NIR(Near-infrared）激光对聚吡咯（Polypyrrole, PPy）液滴的控制过程。PPy液滴在近场红外光的照射下（液滴两端温差≈2.8 ℃时）开始运动，然后逐渐加速，直至达到匀速运动（图4a)。然而，相同实验条件下的去离子水滴却没有发生移动（图4b)，证实了图4a中PPy液滴的移动行为是光热效应驱动的，即在PPy液滴中局部照射近场红外光使液滴两端产生温度梯度，并通过沿液滴-空气界面的表面张力梯度产生Marangoni流动（图4c)，当液滴上所施加的Marangoni力大于固液接触面的摩擦力时，液滴就会移动。光热Marangoni效应可以很容易地实现对液滴的非接触式控制^{[67⇓⇓~70]}，通过调节激光的功率、照射位置和照射面积可以使液滴更加精准、可控地移动^[71]，相对于采用静电荷、磁吸引、热毛细对流等控制方式，Marangoni效应操控液滴移动更加便捷和高效^[72]。

光热Marangoni效应还可以控制液滴内部的流体流动和微粒运输。Gupta等^[73]利用激光驱动方式系统地研究了五水硫酸铜溶液中的Marangoni流和曲率诱导的涡旋形成情况。在五水硫酸铜溶液中加入了分散的碳纳米管（Carbon nanotubes, CNTs）进行可视化处理，观察到两个对称的涡旋，并发现碳纳米管在涡旋周围累积的现象（如图5所示）。图5（a~d）为不同放大倍数下Marangoni涡旋的形态以及CNTs的沉积情况。随着物镜数值孔径的增大，涡旋的角速度增加，CNTs在涡旋中的积累速率也增加。这一发现对微尺度下的沉积颗粒行为研究有重要意义。图5（e，f）是Marangoni流动的仿真结果图^[73]。从图5（e）可以看出，激光焦点附近的温升比较剧烈，远离激光焦点处的温升逐渐平缓；图5（f）展示了x-y平面的速度场分布和两个涡流的形成。激光束在液滴中产生温度梯度，从而导致液滴内部产生指向激光束的对流力。同时，由于液滴表面受热不均匀产生了表面张力梯度，诱导了沿液滴表面远离激光束的Marangoni力。当这些力克服耗散力时，流体开始进行圆周运动。液体先是沿着表面向远离激光的方向运动，然后再大量地流向激光照射处。

类似地，Goy等^[74]利用光热Marangoni流驱动液滴内部的颗粒沉积，激光产生的环状Marangoni流将粒子集中在激光束周围，通过调整激光的参数可以控制Marangoni涡旋区域的大小，并控制粒子的最终沉积。液滴中的光热Marangoni现象在较小的温度梯度下就可以发生，而且非常容易被控制。光热Marangoni效应对液滴的控制在生化分析过程中十分重要^[75]，也为微流控技术提供了一个很有前途的控制方法。

3.1.2 微气泡的光热Marangoni效应

利用光捕获气泡在光流体学的研究中具有广泛的应用前景^[76]，光学镊子可以通过紧密聚焦的激光束捕获悬浮在液体介质中的电介质颗粒^{[6,77⇓ ~79]}，但在捕获气泡等较大物体时捕获力较弱。近年来，光热Marangoni效应在控制气泡过程中扮演着重要的角色，被广泛用于多相流中气泡及其周围物质的稳态操控^[80]。光热Marangoni效应通过使用激光对气泡表面进行加热，在气泡表面形成温度诱导的张力梯度，进而引发Marangoni效应^[81]。气泡周围的光热Marangoni效应可以驱动流体或微粒以漩涡的方式运动^[82⇓~84]，从而高效地捕获和富集颗粒。且在一定的条件下，气泡本身也会受光热Marangoni效应的控制并移动^[85⇓~87]。

Miniewicz等^[88]提出了一种利用光热Marangoni效应捕获微气泡的机制：在两个充满吸光液体的玻璃板薄层内捕获气泡，使用激光对液体加热，当气泡表面形成温度梯度时，光热Marangoni效应使气泡表面处产生涡流。这些涡流会从较高温度区域流向位于气泡两侧的较低温度区域，当这个过程产生的压差力增大到足以克服气泡的惯性力后气泡开始移动。图6a中，碳烟颗粒在Marangoni流作用下接近气泡表面，然后沿气液界面加速运动。图6b是利用COMSOL仿真得到的粒子轨迹图，两个粒子轨迹与实验中观察到的现象基本吻合。图6c展示了实验中利用光热Marangoni效应实现远距离捕获气泡的过程，可以通过移动激光束的位置将气泡输送到目标位置。

类似地，Takeuchi等^[46]利用激光束照射附着于微流道壁面的气泡附近液体时，引起的Marangoni对流在气泡周围产生压力差，当压力差克服气泡和壁面之间的锚固力时，气泡从壁面脱离；并随激光光斑的移动而移动，进而实现对气泡的灵活控制。还可以通过基底的金属薄膜或悬浮在液体中的半导体纳米颗粒吸收光能产生光热 Marangoni效应实现气泡捕获和移动操作。Namura等^[89]利用金纳米颗粒的热等离子体效应，通过激光驱动的方式在微气泡周围产生快速的Marangoni涡流并控制涡流转换流动方向。这种流向转换是通过金纳米粒子的热塑性效应与气泡表面光热Marangoni效应的快速响应实现的。Namura在另一个实验中^[90]利用金纳米岛膜（Gold Nanoisland Films，GNF）的热等离子体效应研究了脱气水和未脱气水中水蒸汽微泡周围的Marangoni流动。聚焦到GNF上的激光在脱气水中产生了直径约10 μm的稳定水蒸汽微泡（如图7b)，根据polystyrene (PS）球（小黑点，图7b）的可视化结果发现整个观测区域出现了强烈的旋转流。液体被吸引到气泡表面，并沿垂直于基底表面的方向喷射；而在未脱气水中产生了大于40 μm的气泡（如图7a），气泡周围流体沿着气泡表面从激光光斑附近的热区向冷区移动并产生旋转流，该旋转流的范围远小于脱气水中微气泡周围产生的旋转流。微气泡周围的光热Marangoni效应驱动流不仅可用于微流体混合，还可以应用于微通道中微粒的分选与操纵过程，在生物领域所需的颗粒操作方向也大有前景。

目前，对于实现气泡的三维操作仍然面临着很多问题，对气泡行为的研究主要是通过设计结构化表面将气泡的运动限制在某一平面中，或利用具有一定浓度梯度的特定液体，这极大限制了基于气泡操控的实际应用^[91,92]。Hu等^[93]利用近红外激光照射液体产生一个自发弹跳气泡。研究其弹跳机理时发现气泡的弹跳行为与逆温层（temperature inversion layer, TIL）的存在有重要的关系，TIL的形成产生了与液体深度相关的光热Marangoni流动，进而使气泡产生弹跳行为（图8a）。当气泡在液体中移动时，浮力和Marangoni力都指向上方，使气泡如预期的那样到达固体壁面。当气泡接近顶部时，浮力保持不变，向上的Marangoni力(

)逐渐减小，向下的Marangoni力(

)开始显著增大(

表示TIL的厚度，

代表表面张力梯度)，以至于使气泡向下移动。随着气泡的位置和运动状态的变化（图8b, c），热Marangoni力的方向从向上切换到向下，使气泡产生弹跳行为。图8(d)的流场模拟图展示了Marangoni流的方向转换诱发气泡的反向移动(t=(t₀+15) ms)。

在阐明了气泡沿垂直方向弹跳的基本物理原理之后，Hu等^[93]引入了另一个自由度，观察气泡随着激光束在不同水平速度下平移运动时的变化轨迹。由于激光在平移过程产生了温度梯度，因此沿着x方向的热Marangoni力推动气泡向激光束较热区域移动。在激光束的作用下，气泡表现出良好的可操纵性，速度可达40 mm/s。此外，利用气泡的弹跳和导向特性控制弹跳气泡与特定物体的相互作用可以实现气泡融合（图8e），形成核（气泡）-壳（液滴）结构（图8f）以及在液体中收集颗粒（图8g）。这项工作为现实中基于光热Marangoni效应的三维气泡振荡与分离的研究提供了研究思路，也为材料科学中基于气泡的组合物制造和水处理中的污染去除提供了线索。

类似地，Li等^[94]在实验过程中通过控制脉冲激光的开/关实现了气泡周期性弹跳，即可以利用简单的激光脉冲控制实现对气泡弹跳高度和频率的有效控制（图9）。这项研究为微流体中的柔性气泡操作和集成提供了新的见解，推进了气泡控制在药物传递和柔性致动器开发等过程的研究。

3.2 微液滴/气泡的热梯度Marangoni效应

在光热Marangoni效应出现之前，人们普遍认为：如果存在平行于自由液体表面的温度梯度，就会产生促进流体流动的热Marangoni力^[95]。这种情况下的Marangoni效应大多是由热梯度产生的。1970年，Larkin^[96]首先研究了附着在被加热表面上气泡的热梯度Marangoni效应，发现热Marangoni效应可以小幅度地促进传热；O'Shaughnessy等^[97]对浸没在液体硅油层中加热壁面上的两个气泡周围的热梯度Marangoni效应进行了三维模拟，并深入研究了它们之间的热相互作用，发现随着气泡之间距离的增大，涡旋可以发展成更大的规模从而促进热传递；Lu等^[13]在一种用于太阳能蒸发装置的特制水凝胶中引入沟槽型表面结构，诱导形成热梯度并产生Marangoni对流，加速了蒸发表面附近的水流速度，并将这种能力应用到太阳能发电，证明了日光照射驱动热梯度Marangoni流在蒸发装置中的巨大应用潜力。

此外，热梯度驱动的Marangoni效应在气泡/液滴控制过程中也起到很重要的作用^[98,99]，Nath 等^[36]利用外界气温与加热油浴之间的温度梯度诱导的Marangoni效应研究了气泡存在时间和气泡顶部与底部之间温度梯度的关系。气泡重力与Marangoni力的相反作用效果使气泡在一定时间内处于动态的平衡，延长了气泡的寿命，该现象被期待应用于血液中的氧气输送^[100]和药物注射^[101]等过程。虽然热梯度驱动的Marangoni效应可以不用借助复杂光学装置来提供热能，对实验设备的要求也比较简单，但是由于温度分布的不均匀性和液体布局等问题，在操作过程中可能会出现流体对流强度不足，温度控制受环境影响较大等问题。而光热驱动可以通过改变激光功率、频率以及调整光束大小和位置来灵活控制Marangoni效应的发生过程，实现更为灵活的操作，这也是在目前在气泡/液滴行为控制的研究中主要使用激光来驱动Marangoni效应形成的原因。

4 微液滴/气泡的溶质Marangoni效应

溶质Marangoni效应是通过浓度的差异引起表面张力的变化而产生的，是玻璃壁上葡萄酒“酒泪”形成的原因，即随着葡萄酒中的酒精不断从表面蒸发，杯壁上液体的酒精浓度下降得更快，导致杯壁上液体的表面张力大于杯中液体的表面张力，使葡萄酒沿着杯壁向上运动，最终形成“酒泪”^[102]。溶质Marangoni效应已被广泛地用于半导体成膜^[103,104]、液滴扩散^[105]和气泡动力学领域^[34]。多年来，研究者们对溶质Marangoni效应控制气泡/液滴的移动进行了大量实验研究^[106⇓~108]。Baumgartner等^[109]探索了由水、乙醇和丙二醇组成的三组分液滴在玻璃基板上扩散与收缩的动力学行为，并使用这种液滴实现了小范围污染物的聚集和清洁。Bratsun等^[110]提出了一种基于溶质Marangoni效应、浮力对流和扩散联合作用的新型微混合器设计方法，该微混合器可适用于轻微污染的环境下的各种微反应器系统，在化学工程某些特定应用中有重要意义^[111⇓~113]。Chen等^[114]引入了半拉格朗日平流方案，以甲基异丁基酮（MIBK)-乙酸-水体系为研究对象，研究了连续相中单液滴可变形上升的非定常传质过程，揭示了溶质Marangoni对流的结构，同时研究了Marangoni流对液滴传质过程的影响。Park等^[35]发现蒸气驱动的溶质Marangoni流可以将含有挥发性液体组分的蒸气施加到样品旁，实现对液滴内部流动的控制；并利用粒子图像测速技术（PIV）测量了液滴内部流型、最大速度和振荡频率。通过改变挥发性液体的蒸气源数量，在液滴中产生了多个Marangoni涡流，证明了蒸气驱动的溶质Marangoni效应是一种很有前途的微驱动器机制。

图10为使用乙醇（图10a）和丙酮（图10b~d）作为蒸气源时的溶质Marangoni效应的演变过程。图10a为溶质Marangoni流的时间演变过程，证明了这种溶质Marangoni涡流是由于挥发性溶液（乙醇）蒸气扩散在空气中，并在液滴表面产生的表面张力梯度诱发了溶质Marangoni效应产生的^[115]。为了测试该方法的混合效率，Park等将红色染料添加到固着液滴进行混合实验。分别测试了丙酮和乙醇作为蒸气源时的液滴内部混合过程。图10b-d为丙酮作为蒸气源时固着液滴中加入红色染料的混合演化过程，如果引入溶质Marangoni效应，总混合时间会显著减少（从280 s减少到20 s)。使用乙醇作为蒸气源进行测试时，同样提高了混合效率。Park等的研究表明，如果提供一种合适的挥发性液体，该液体所诱导的溶质Marangoni效应可以作为一个可行的多液滴混合器或流量控制器，有助于在将来实现低成本和便携式的样品流动控制。

通常情况下，液滴中的扩散受蒸发作用的限制表现出非常低的内部流速，Hegde等^[116]基于溶质Marangoni效应提出了一种非侵入式的方法来增强液滴内部的流动而不影响整个液滴的蒸发行为。将乙醇液滴不对称地布置于水滴附近，乙醇的高挥发性使乙醇分子不对称地吸附在空气-水界面上，产生表面张力梯度，进而使水滴内部产生溶质Marangoni对流^[117]；其流速比自然蒸发的液滴高出约数千倍。通过控制乙醇液滴和水滴之间的距离可以改变溶质Marangoni对流的强度，对水滴内的流动进行精准地控制。基于溶质Marangoni效应的液滴混合控制对于芯片实验室、医学诊断和DNA谱分析领域的研究具有重要意义^[118]。

Park等^[34]通过改变电解液的组成，研究了铂微电极上析氢反应的气泡动力学。发现溶质Marangoni效应对单个H₂气泡在硫酸中的周期性剥离过程起着关键作用。图11为热Marangoni效应和溶质Marangoni效应对H₂气泡演化影响过程的示意图。图中左侧橙色渐区域变表示H₂气泡演化（hydrogen evolution reaction, HER）过程中的温度场，温度梯度引起的热Marangoni流动远离铂表面区域（黑色箭头）。右侧绿色渐变表示HER过程中的离子浓度场，表面张力增量为负时（σ_c<0)，浓度梯度诱导的溶质Marangoni流流向铂表面区域（红色箭头）；表面张力增量为正时（σ_c> 0)，溶质Marangoni对流流向远离铂表面区域^[34]。在H₂SO₄溶液中，铂表面附近离子浓度的降低使得局部溶液的表面张力也减小。因此，溶质Marangoni力会作用于电极，产生远离铂表面的溶质Marangoni对流，加速了气泡在电极表面的分离。由于不同电解质的表面张力增量不同，作用于单个H₂气泡的溶质Marangoni力也会发生变化，即可以通过改变电解质来控制析氢过程中气泡的分离行为。这项发现使我们可以深入理解在电极/电解质/气泡界面的H₂气泡动力学，为基于溶质Marangoni效应的气泡分离操作提供了有价值的见解。

5 基于微液滴/气泡Marangoni效应的应用

Marangoni效应在基于微气泡/液滴操控的应用中具有重要意义，其独特的产生机制在微气泡/液滴移动、分离及弹跳操控中有着不可替代的作用^[52,119]。Basu等^[31]的研究表明了微流体中的Marangoni流动可以通过改变热源的几何形状（点热源、线形热源、环形热源）来设计，这种Marangoni流可以用来模拟大量的微液滴操作，包括混合、限制、过滤、捕获等过程。这种可编程的系统对于灵活性要求较高的研究应用非常重要。Karpitschka 等^[106]通过理论分析与实验研究了挥发液体和非挥发液体二元混合物固着液滴的Marangoni收缩现象，给出了准静态接触角与气相相对饱和度之间的幂律关系，这种Marangoni收缩现象被期待用于半导体表面的清洁/干燥以及多尺度溶质图案化沉积。Takeuchi等^[46]利用光学技术控制气泡周围的Marangoni力，使壁面上的气泡移动位置甚至脱离，可用于去除粘附在通道壁面上的气泡，解决由此导致的压力损失和设备退化等问题。Manjare等^[120]通过模拟证实了Marangoni流的方向和强度与实验观察到的球形Janus催化微型马达的运动一致，这种发生在催化微型马达周围的Marangoni效应可用于微纳尺度的货物运输、选择性检测和靶向核酸等领域；此外，Marangoni效应还可以应用于多相流中液滴的溶解过程，Encarnación等^[121]研究了酒精液滴在水中溶解过程4个完全不同的溶解阶段，Marangoni效应的存在使每个溶解阶段都经历了显著的溶解增强，类似的液滴溶解过程的研究已广泛用于诊断、食品工业、喷墨打印等领域。

Marangoni效应在各种新型结构、装置的制备与驱动过程中也展现了其非接触式、高可控性、高转换效率的优势。对于表面微结构制备、气泡笔光刻技术、多相液滴驱动、液滴马达制动、乳化供能等方向的研究尤为重要。

5.1 表面微结构的制备

光热诱导产生的气泡已被广泛用于制备各种表面微结构。Wang等^[21]通过等离子体气泡周围的Marangoni效应实现溶液中的PS微粒在气泡三相接触线处沉积，制造出了3D表面微结构（图12）。通过调节等离子泡循环时间、PS微粒浓度、激光光斑直径等参数，可以很好地调节微结构的高度和宽度，该微结构的整个制造过程展现出良好的可控性。这种方法有助于我们探索表面微结构在微机电系统^[122]、超级电容器^[123]和光电子学^[124]中的应用，为利用光热微气泡制造三维微结构提供了思路。

5.2 气泡笔光刻

鉴于目前光刻技术在化学合成胶体颗粒图案化方面的局限性，Lin等^[125]基于光热Marangoni效应开发了一种新技术——气泡笔光刻（bubble-pen lithography，BPL)。利用光热Marangoni效应在胶体悬浮液和等离子体衬底的界面上产生微气泡，微气泡通过Marangoni对流、表面张力、气体压力和基材黏附的协同作用，捕获和固定基材上的胶体粒子。通过引导激光束移动微泡，使得BPL能够在二维或三维构型中书写单粒子和粒子簇的任意图案。图13展示了金基底表面上微气泡基于Marangoni效应捕获胶体粒子的原理以及不同尺寸PS微球在等离子体基板上形成的图案。

5.3 多相液滴驱动

控制多组分液滴的运行也是Marangoni效应的重要应用之一^{[120,126⇓⇓⇓ ~130]}，Nagelberg等^[20]提出了一种新型的液滴驱动机制，利用光学诱导的热梯度在Janus液滴（氟表面活性剂）内部毛细管界面上产生界面张力差，进而引起液滴内部的Marangoni流和净扭矩，使液滴可预测且可控制地重新定向，如图14所示。由不混溶烃和氟碳化合物形成的双相液滴在流体介质中通过聚焦近红外激光产生小的温度梯度（图14a), 该温度梯度诱导的界面张力梯度在液滴侧面产生Marangoni流和净扭矩，使液滴重新定向（图14b-e)。这种利用光学方法诱导Marangoni效应实现多相液滴旋转的方法在微流控分选、液滴混合、微反应器等领域具有重要意义，同时也是一种很有前途的基于液滴的微型光学元件的控制机制^[131]。

5.4 液滴马达

Zhang等^[132]研究了聚偏氟乙烯/二甲基甲酰胺（Polyvinylidene fluoride/Ddimethyl formamide, PVDF/DMF）浓缩液滴的溶质Marangoni效应，实现了PVDF/DMF液滴的快速旋转。如图15所示，PVDF/DMF液滴（浓度45 mg/mL）置于水平面上时，由于两个液相的不同表面张力产生溶质Marangoni效应，即表面的DMF优先且快速地扩散到水中，从而产生促使液滴快速旋转的高推动力并导致其发生旋转运动。这种基于Marangoni效应的能量传递过程类似于基于耗散化学能的生物马达，可以方便地与其他装置或执行器配套使用，相对于现有的机械运动系统，具有无噪音、无空气污染、不产生不必要的废气等显著优点。

5.5 乳化供能

油/水乳液可以明显改变石油的流动性，进而大幅度提高采收率。Zhang等^[133] 在低剪切应力下的油/水界面观察到了Marangoni效应诱发的湍流（图16a,b）。由于纳米乳液颗粒在油/水界面上的吸收率存在差异，导致局部界面张力不同；流体从低界面张力区域向高界面张力区域移动，产生Marangoni效应并引起湍流（图16c）。纳米乳液、水和有机溶液通过传质和溶解作用渗透到油中，从而促进乳液的生成（图16d）。这种油滴与水界面处发生的Marangoni效应可以将界面能转化为动能，改变油滴的形状，促进油/水乳液的形成，降低稠油在油砂上的吸附，为乳化提供动能并提高水驱稠油采收率。

综上所述，基于微液滴/气泡的Marangoni效应为材料科学、生物科学、化工工业等领域的研究提供了一种高效的驱动方式。Marangoni效应的独特之处在于其可以引发流体中的对流，使得气泡和液滴在不同温度或浓度区域之间产生运动，因此被广泛应用于微液滴/气泡的操控。在微流控系统中，Marangoni效应能够更精确地控制微小液滴的移动、聚集和分离，对于微型反应器或微流体芯片等设计具有优势。相对于其他驱动方式，Marangoni效应可以在无外部设备和辅助控制的条件下产生，可以简化系统，降低复杂性。另外，Marangoni效应在微液滴/气泡操控过程中具有很好的温度可控性，响应速度快以及易于控制的优点，在生物、化学、医学等多个学科中具有广泛的适用性。然而，值得注意的是，完成这些工作通常需要比较复杂的激光装置，而且使用光诱导的Marangoni效应需要局部加热或向液体中添加光敏表面活性剂，产生的样品污染对于生物医学中的气泡/液滴的相关应用十分不利，这将极大地限制其应用。因此，如何在非理想的现实环境中实现对液滴/气泡的精准控制且不影响实验的最终结果是我们未来需要努力的方向。

6 结论与展望

传热传质过程中的Marangoni效应在微液滴/气泡操纵过程中体现出了独特的优势，使我们可以通过激光、温度梯度或浓度梯度诱导表面张力梯度的形成，进而实现对微液滴/气泡的移动、聚并及分离控制^[134,135]，并为生物、化学及医疗等领域的研究提供一些新方法^[136]。本文通过一些典型案例详细地阐述了在气泡/液滴操控过程中光热Marangoni效应、热梯度Marangoni效应和溶质Marangoni效应的形成原因和控制方法。另外，对近年来基于Marangoni效应操控微气泡/液滴主导的先进应用进行了分类整理，介绍了其在表面微结构制备、光控技术、多相液滴驱动、液滴马达制动、乳化供能过程中的巧妙运用。最后，讨论了Marangoni效应在控制微气泡/液滴过程中的不足之处以及未来的突破方向。总之，我们希望通过上述Marangoni效应操控微气泡/液滴的最新进展可以激发大家对Marangoni现象的研究兴趣，实现Marangoni效应在各个领域的快速突破。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

[1]	Thomson J. Lond. Edinb. Dublin Philos. Mag. J. Sci., 1855, 10(67): 330.

[2]	Marangoni C. Sull'espansione delle goccie d'un liquido galleggianti sulla superfice di altro liquido (Fratelli Fusi). 1865.

[3]	Hu X W, Sun M, Zheng J G, Jiang H Q. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci., 2021, 675(1): 012187.

[4]	Nabavizadeh S A, Eshraghi M, Felicelli S D, Tewari S N, Grugel R N. Int. J. Multiphase Flow, 2019, 116: 137.

[5]	Young N O, Goldstein J S, Block M J. J. Fluid Mech., 1959, 6(3): 350.

[6]	Ashkin A, Dziedzic J M, Bjorkholm J E, Chu S. Opt. Lett., 1986, 11(5): 288.

[7]	Cazabat A M, Heslot F, Troian S M, Carles P. Nature, 1990, 346(6287): 824.

[8]	Villers D, Platten J K. J. Fluid Mech., 1992, 234: 487.

[9]	Antanovskii L K. Phys. Fluids, 1995, 7(4): 747.

[10]	Saiz E, Tomsia A P. Nat. Mater., 2004, 3(12): 903.

[11]	Sempels W, De Dier R, Mizuno H, Hofkens J, Vermant J. Nat. Commun., 2013, 4: 1757.

[12]	Kim H, Muller K, Shardt O, Afkhami S, Stone H A. Nat. Phys., 2017, 13(11): 1105.

[13]	Lu Y, Fan D Q, Wang Y D, Xu H L, Lu C H, Yang X F. ACS Nano, 2021, 15(6): 10366.

[14]	Wu H, Chen Y, Xu W, Xin C, Wu T, Feng W, Yu H, Chen C, Jiang S, Zhang Y. Nat. Commun., 2023, 14(1): 20.

[15]	Linde H, Velarde M G, Waldhelm W, Loeschcke K, Wierschem A. Ind. Eng. Chem. Res., 2005, 44(5): 1396.

[16]	Zhang Y, Zheng L C, Zhang X X. Acta Phys. Sin., 2009, 58(8): 5501.

[17]	(张艳, 郑连存, 张欣欣. 物理学报, 2009, 58(08): 5501.)

[18]	Hershey A V. Phys. Rev., 1939, 56(2): 204.

[19]	Berg S. Phys. Fluids, 2009, 21(3): 032105.

[20]	Chen S Y, Yuan X G, Fu B, Yu K. Front. Chem. Sci. Eng., 2011, 5(4): 448.

[21]	Nagelberg S, Totz J F, Mittasch M, Sresht V, Zeininger L, Swager T M, Kreysing M, Kolle M. Phys. Rev. Lett., 2021, 127(14): 144503.

[22]	Wang F L, Dong L H, Wang Z Y, Chen B Y, Zhu Y J, Tong Z, Wang H M, Wang Y L. Surf. Interfaces, 2024, 44: 103710.

[23]	Chen J, Shen C Q, Wang H, Zhang C B. Acta Phys. Sin., 2019, 68(7): 183.

[24]	(陈俊, 沈超群, 王贺, 张程宾. 物理学报, 2019, 68(7): 183.)

[25]	OShaughnessy S M, Robinson A J. Microgravity Sci. Technol., 2008, 20(3): 319.

[26]	OShaughnessy S M, Robinson A J. Heat Transf. Eng., 2009, 30(13): 1096.

[27]	OShaughnessy S M, Robinson A J. Ann. N Y Acad. Sci., 2009, 1161(1): 304.

[28]	Bezuglyi B A, Ivanova N A. Tech. Phys. Lett., 2002, 28(10): 828.

[29]	Ivanova N A, Bezuglyi B A. J. Appl. Mech. Tech. Phys., 2005, 46(5): 691.

[30]	Buffone C, Sefiane K, Christy J R E. Phys. Fluids, 2005, 17(5): 052104.

[31]	Wang H, Peng X F, Christopher D M, Lin W K, Pan C. Int. J. Heat Fluid Flow, 2005, 26(3): 485.

[32]	Baroud C N, Robert de Saint Vincent M, Delville J P. Lab a Chip, 2007, 7(8): 1029.

[33]	Basu A S, Gianchandani Y B. J. Micromech. Microeng., 2008, 18(11): 115031.

[34]	Delville J P, Robert de Saint Vincent M, Schroll R D, Chraïbi H, Issenmann B, Wunenburger R, Lasseux D, Zhang W W, Brasselet E. J. Opt. A: Pure Appl. Opt., 2009, 11(3): 034015.

[35]	Hwang H, Papadopoulos P, Fujii S, Wooh S. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(15): 2111311.

[36]	Park S, Liu L H, Demirkır C, van der Heijden O, Lohse D, Krug D, Koper M T M. Nat. Chem., 2023, 15(11): 1532.

[37]	Park J, Ryu J, Sung H J, Kim H. J. Colloid Interface Sci., 2020, 561: 408.

[38]	Nath S, Ricard G, Jin P L, Bouillant A, Quere D. Soft Matter, 2022, 18(38): 7422.

[39]	Karbalaei A, Kumar R, Cho H. Micromachines, 2016, 7(1): 13.

[40]	Namura K, Nakajima K, Kimura K, Suzuki M. Appl. Phys. Lett., 2016, 108(7): 071603.

[41]	Muñoz-Pérez F M, Ortega-Mendoza J G, Padilla-Vivanco A, Toxqui-Quitl C, Sarabia-Alonso J A, Ramos-García R. Front. Phys., 2020, 8: 585590.

[42]	Morris C J, Parviz B A. J. Micromech. Microeng., 2006, 16(5): 972.

[43]	Hu X Z, Chen Y P, Ni B Q, Yu X J. Acta Phys-chim. Sin., 1998, 14(2): 136.

[44]	(胡学铮, 陈烨璞, 倪邦庆, 虞学俊. 物理化学学报, 1998, 14(2): 136.)

[45]	Cira N J, Benusiglio A, Prakash M. Nature, 2015, 519(7544): 446.

[46]	Lu H H, Yang Y M, Maa J R. Ind. Eng. Chem. Res., 1997, 36(2): 474.

[47]	Lu H H, Yang Y M, Maa J R. Ind. Eng. Chem. Res., 1996, 35(6): 1921.

[48]	Takahashi K, Weng J G, Tien C L. Microscale Thermophys. Eng., 1999, 3(3): 169.

[49]	Takeuchi H, Motosuke M, Honami S. Heat Transfer Eng., 2012, 33(3): 234.

[50]	Farahi R H, Passian A, Zahrai S, Lereu A L, Ferrell T L, Thundat T. Ultramicroscopy, 2006, 1068-9: 815.

[51]	Farahi R H, Passian A, Ferrell T L, Thundat T. Appl. Phys. Lett., 2004, 85(18): 4237.

[52]	Basu A S, Gianchandani Y B. Appl. Phys. Lett., 2007, 90(3): 034102.

[53]	Butzhammer L, Köhler W. Microfluid. Nanofluid., 2017, 21(10): 155.

[54]	Sha Y, Cheng H, Yu G C. Prog. Chem., 2003, 15(01): 9.

[55]	(沙勇, 成弘, 余国琮. 化学进展, 2003, 15(01): 9.)

[56]	Tang X X, Chen H Y, Wang J J, Wang Z J, Zang D Y. Acta Phys. Sin., 2023, 72(19): 194.

[57]	(唐修行, 陈泓樾, 王婧婧, 王志军, 臧渡洋. 物理学报, 2023, 72(19): 194.)

[58]	Qin W G, Wang J, Ji W J, Zhao W J, Chen C, Lan D, Wang Y R. Acta Phys. Sin., 2022, 71(06): 359.

[59]	(秦威广, 王进, 纪文杰, 赵文景, 陈聪, 蓝鼎, 王育人. 物理学报, 2022, 71(06): 359.)

[60]	Hu X Z. Acta Phys-chim. Sin., 1997, 13(10): 873.

[61]	(胡学铮. 物理化学学报, 1997, 13(10): 873.)

[62]	Wu K. Acta Phys-chim. Sin., 2019, 35(11): 1183.

[63]	(吴凯. 物理化学学报, 2019, 35(11): 1183.)

[64]	Hu H, Larson R G. Langmuir, 2005, 21(9): 3972.

[65]	Savino R, Paterna D, Favaloro N. J. Thermophys. Heat Transf., 2002, 16(4): 562.

[66]	Girard F, Antoni M, Faure S, Steinchen A. Langmuir, 2006, 22(26): 11085.

[67]	Kazemi M A, Saber S, Elliott J A W, Nobes D S. Int. J. Heat Mass Transf., 2021, 181: 122042.

[68]	Schmitt M, Stark H. Phys. Fluids, 2016, 28(1):012106.

[69]	Saeedian Tareie Z, Latifi H, Parchegani S, Soltanlou K. Opt. Laser Technol., 2019, 120: 105749.

[70]	Yang Q J, Mao Q, Cao W. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Aspects, 2022, 639: 128385.

[71]	Liu H H, Zhang Y H. J. Comput. Phys., 2015, 280: 37.

[72]	Chandramohan A, Dash S, Weibel J A, Chen X M, Garimella S V. Langmuir, 2016, 32(19): 4729.

[73]	Li Z D, Zhao J F, Qin W T. J. Eng. Thermophys-Rus., 2010, 31(6): 979.

[74]	(李震东, 赵建福, 秦文韬. 工程热物理学报, 2010, 31(6): 979.)

[75]	Kawaji M, Gamache O, Hwang D H, Ichikawa N, Viola J P, Sygusch J. J. Cryst. Growth. 2003, 2583-4: 420.

[76]	Hendarto E, Gianchandani Y B. J. Micromech. Microeng., 2011, 21(11): 115028.

[77]	Li H N, Yang Y J, Zhu X, Ye D D, Yang Y, Wang H, Chen R, Liao Q. Soft Matter, 2023, 19(38): 7323.

[78]	Basu A S, Yee S Y, Gianchandani Y B. 2007 IEEE 20th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). Hyogo, Japan. IEEE, 2007: 401.

[79]	Motosuke M, Hoshi A, Honami S. ICNMM., 2012, 73304: 97.

[80]	Tarafdar S, Tarasevich Y Y, Dutta Choudhury M, Dutta T, Zang D Y. Adv. Condens. Matter Phys., 2018, 2018: 5214924.

[81]	Deng H H, Zhang M, Liu H. Sci. China Chem., 2023, 53(7): 1172.

[82]	(邓环环, 张敏, 刘欢. 中国科学: 化学, 2023, 53(7): 1172.)

[83]	Gupta K, Kolwankar K M, Gore B, Dharmadhikari J A, Dharmadhikari A K. Phys. Fluids, 2020, 32(12): 121701.

[84]	Goy N A, Bruni N, Girot A, Delville J P, Delabre U. Soft Matter, 2022, 18(41): 7949.

[85]	Saeedian Tareie Z, Latifi H, Soltanlou K, Heidariazar A, Mahdi Majidof M, Lafouti M. Results Opt., 2023, 10: 100347.

[86]	Arita Y, Richards J M, Mazilu M, Spalding G C, Skelton Spesyvtseva S E, Craig D, Dholakia K. ACS Nano, 2016, 10(12): 11505.

[87]	Ashkin A. PNAS., 1997, 94(10): 4853.

[88]	Ashkin A, Dziedzic J M. Phys. Rev. Lett., 1977, 38(23): 1351.

[89]	Huo C A, Qiu S J, Liang Q M, Geng B J, Lei Z C, Wang G, Zou Y L, Tian Z Q, Yang Y. Acta Phys. Chim. Sin., 2023: 2303037.

[90]	Barthes M, Reynard C, Santini R, Tadrist L. Europhys. Lett., 2007, 77(1): 14001.

[91]	Namura K, Nakajima K, Suzuki M. Nanotechnology, 2018, 29(6): 065201.

[92]	Namura K, Nakajima K, Kimura K, Suzuki M. Appl. Phys. Lett., 2015, 106(4): 043101.

[93]	Xu C L, Shi Y C, Jin X X, Lei Z S, Zhong Y B, Guo J H. Appl. Mech. Mater., 2014, 624: 262.

[94]	Darwish A, Abdelgawad M. 2019 IEEE 14th International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS). Bangkok, Thailand. IEEE, 2019. 524.

[95]	Inbaoli A, Sujith Kumar C S, Jayaraj S. Appl. Therm. Eng., 2022, 214: 118805.

[96]	Sarabia-Alonso J A, Ortega-Mendoza J G, Ramírez-San-Juan J C, Zaca-Morán P, Ramírez-Ramírez J, Padilla-Vivanco A, Muñoz-Pérez F M, Ramos-García R. Opt. Express, 2020, 28(12): 17672.

[97]	Sarabia-Alonso J A, Ortega-Mendoza J G, Ascencio-Rodríguez J A, Ramos-García R, Dholakia K, Spalding G C. Proc. of SPIE., 2022, 12198:117.

[98]	Miniewicz A, Quintard C, Orlikowska H, Bartkiewicz S. Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, 19(28): 18695.

[99]	Namura K, Nakajima K, Kimura K, Suzuki M. J. Nanophoton., 2016, 10(3): 1.

[100]

Namura K, Nakajima K, Suzuki M. Sci. Rep., 2017, 7: 45776.

[101]

Zhan H Y, Yuan Z C, Li Y, Zhang L, Liang H, Zhao Y H, Wang Z G, Zhao L, Feng S L, Liu Y H. Nat. Commun., 2023, 14: 6158.

[102]

Miniewicz A, Bartkiewicz S, Orlikowska H, Dradrach K. Sci. Rep., 2016, 6: 34787.

[103]

Hu M, Wang F, Chen L, Huo P, Li Y Q, Gu X, Chong K L, Deng D S. Nat. Commun., 2022, 13: 5749.

[104]

Li X L, Wang F L, Xia C L, Le The H, Bomer J G, Wang Y L. Small, 2023, 19(49): e2302939.

[105]

Schwabe D, Scharmann A. Adv. Space Res., 1988, 8(12): 175.

[106]

Larkin B K. AlChE. J., 1970, 16(1): 101.

[107]

O'Shaughnessy S M, Robinson A J. Int. J. Therm. Sci., 2014, 78: 101.

[108]

Bratukhin Y K, Kostarev K G, Viviani A, Zuev A L. Exp. Fluids, 2005, 38(5): 594.

[109]

Lin S X, Zhu B J, Yi Y W, Zhang Y, Liu P Y, Ma M. Chin. J. Comput. Mech., 2019, 36(1): 52.

[110]

(林圣享, 朱宝杰, 易义武, 张莹, 刘佩尧, 马明. 计算力学学报, 2019, 36(1): 52.)

[111]

Gerber F, Waton G, Krafft M P, Vandamme T F. Artif. Cells Blood Substit. Biotechnol., 2007, 35(1): 119.

[112]

Jang H J, Park M A, Sirotkin F V, Yoh J J. Appl. Phys. B, 2013, 113(3): 417.

[113]

Fournier J B, Cazabat A M. Europhys. Lett., 1992, 20(6): 517.

[114]

Wang Z A, Guo H, Rong X, Dong G F. Acta Phys-Chim. Sin., 2019, 35(11): 1259.

[115]

(王子昂, 郭航, 荣欣, 董桂芳. 物理化学学报, 2019, 35(11): 1259.)

[116]

Han G B, Wu J T, Xu X M. Acta Phys. Chim. Sin., 2000, 16(6): 507.

[117]

(韩国彬, 吴金添, 徐晓明. 物理化学学报, 2000, 16(6): 507.)

[118]

Carles P, Cazabat A M. Colloids Surf., 1989, 41: 97.

[119]

Karpitschka S, Liebig F, Riegler H. Langmuir, 2017, 33(19): 4682.

[120]

Christy J R E, Hamamoto Y, Sefiane K. Phys. Rev. Lett., 2011, 106(20): 205701.

[121]

Yiantsios S G, Serpetsi S K, Doumenc F, Guerrier B. Int. J. Heat Mass Transf., 2015, 89: 1083.

[122]

Baumgartner D A, Shiri S, Sinha S, Karpitschka S, Cira N J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2022, 119(19): e2120432119.

[123]

Bratsun D, Kostarev K, Mizev A, Aland S, Mokbel M, Schwarzenberger K, Eckert K. Micromachines, 2018, 9(11): 600.

[124]

Huang Y R, Huang R W, Ma X, Li Z Z, Teng H H. Acta Mech. Sinica-Prc., 2023, 1.

[125]

(黄彦如, 黄睿雯, 马雪, 李真珍, 滕宏辉. 力学学报, 2023, 1.)

[126]

Han G B. Acta Phys-Chim. Sin., 1998, 14(8): 709.

[127]

(韩国彬. 物理化学学报, 1998, 14(8): 709.)

[128]

Wang Z A, Guo H, Li J W, Wang L D, Dong G F. Adv. Mater. Interfaces, 2019, 6(8): 1801736.

[129]

Chen J, Wang Z H, Yang C, Mao Z S. Chem. Eng. Technol., 2015, 38(1): 155.

[130]

Zhang X Q, Chen H Y, Wang Z J, Wang N, Zang D Y. Materials, 2023, 16(14): 5168.

[131]

Hegde O, Chakraborty S, Kabi P, Basu S. Phys. Fluids, 2018, 30(12): 122103.

[132]

Wang Z Z, Chen J, Feng X, Mao Z S, Yang C. Chem. Eng. Sci., 2021, 233: 116401.

[133]

Zang D Y, Tarafdar S, Tarasevich Y Y, Dutta Choudhury M, Dutta T. Phys. Rep., 2019, 804: 1.

[134]

Zeng B L, Wang Y L, Diddens C, Zandvliet H J W, Lohse D. Phys. Rev. Fluids, 2022, 7(6): 064006.

[135]

Manjare M, Yang F C, Qiao R, Zhao Y P. J. Phys. Chem. C, 2015, 119(51): 28361.

[136]

Encarnación Escobar J M, Nieland J, van Houselt A, Zhang X H, Lohse D. Soft Matter, 2020, 16(18): 4520.

[137]

Shi J, Monticone F, Elias S, Wu Y, Ratchford D, Li X, Alu A. Nat. Commun., 2014, 5(1): 3896.

[138]

Ji P Y, Zhang X, Wan J, Zhang C S, Yang Q X, Zhang X M, Gan L Y, Xi Y. Surf. Interfaces, 2022, 33: 102290.

[139]

Shu Y, Porter B F, Soh E J H, Farmakidis N, Lim S, Lu Y, Warner J H, Bhaskaran H. Nano Lett., 2021, 21(9): 3827.

[140]

Lin L, Peng X, Mao Z, Li W, Yogeesh M N, Rajeeva B B, Perillo E P, Dunn A K, Akinwande D, Zheng Y. Nano Lett., 2016, 16(1): 701.

[141]

Liu C X, Jiang D J, Zhu G Q, Li Z Z, Zhang X J, Tian P, Wang D, Wang E G, Ouyang H, Xiao M, Li Z. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 14(19): 22206.

[142]

Hendarto E, Gianchandani Y B. 2011 16th International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference. June 5-9, 2011. Beijing, China. IEEE, 2011. 246.

[143]

Sun Y Y, Liu Y, Song B, Zhang H, Duan R M, Zhang D F, Dong B. Adv. Mater. Interfaces, 2019, 6(4): 1801965.

[144]

Song L, Cai J, Zhang S, Liu B, Zhao Y D, Chen W. Sensor Actuat. B-Chem., 2022, 358: 131523.

[145]

Lin X Y, Xu B R, Zhu H, Liu J R, Solovev A, Mei Y F. Research, 2020, 2020: 7659749.

[146]

Mo H Y, Yong Y M, Yu K, Chen W Q, Dai J L, Yang C. J. Comput. Phys., 2023, 481: 112037.

[147]

Zhang L D, Yuan Y H, Qiu X X, Zhang T, Chen Q, Huang X H. Langmuir, 2017, 33(44): 12609.

[148]

Zhang D N, Du X, Song X M, Wang H Z, Li X L, Jiang Y W, Wang M Y. SPE J., 2018, 23(3): 831.

[149]

Gallaire F, Meliga P, Laure P, Baroud C N. Phys. Fluids, 2014, 26(6): 062105.

[150]

Zhang L J, Zheng J, Wen B, Hu J. Sci. China Chem., 2024, 54(1): 85.

[151]

(张立娟, 郑晋, 文博, 胡钧. 中国科学: 化学, 2024, 54(1): 85.)

[152]

Jia F F, Sun K, Zhang P, Yin C C, Wang T Y. Phys. Rev. Fluids, 2020, 5(7): 073605.

[1]	Thomson J. Lond. Edinb. Dublin Philos. Mag. J. Sci., 1855, 10(67): 330.
[2]	Marangoni C. Sull'espansione delle goccie d'un liquido galleggianti sulla superfice di altro liquido (Fratelli Fusi). 1865.
[3]	Hu X W, Sun M, Zheng J G, Jiang H Q. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci., 2021, 675(1): 012187.
[4]	Nabavizadeh S A, Eshraghi M, Felicelli S D, Tewari S N, Grugel R N. Int. J. Multiphase Flow, 2019, 116: 137.
[5]	Young N O, Goldstein J S, Block M J. J. Fluid Mech., 1959, 6(3): 350.
[6]	Ashkin A, Dziedzic J M, Bjorkholm J E, Chu S. Opt. Lett., 1986, 11(5): 288.
[7]	Cazabat A M, Heslot F, Troian S M, Carles P. Nature, 1990, 346(6287): 824.
[8]	Villers D, Platten J K. J. Fluid Mech., 1992, 234: 487.
[9]	Antanovskii L K. Phys. Fluids, 1995, 7(4): 747.
[10]	Saiz E, Tomsia A P. Nat. Mater., 2004, 3(12): 903.
[11]	Sempels W, De Dier R, Mizuno H, Hofkens J, Vermant J. Nat. Commun., 2013, 4: 1757.
[12]	Kim H, Muller K, Shardt O, Afkhami S, Stone H A. Nat. Phys., 2017, 13(11): 1105.
[13]	Lu Y, Fan D Q, Wang Y D, Xu H L, Lu C H, Yang X F. ACS Nano, 2021, 15(6): 10366.
[14]	Wu H, Chen Y, Xu W, Xin C, Wu T, Feng W, Yu H, Chen C, Jiang S, Zhang Y. Nat. Commun., 2023, 14(1): 20.
[15]	Linde H, Velarde M G, Waldhelm W, Loeschcke K, Wierschem A. Ind. Eng. Chem. Res., 2005, 44(5): 1396.
[16]	Zhang Y, Zheng L C, Zhang X X. Acta Phys. Sin., 2009, 58(8): 5501.
	(张艳, 郑连存, 张欣欣. 物理学报, 2009, 58(08): 5501.)
[17]	Hershey A V. Phys. Rev., 1939, 56(2): 204.
[18]	Berg S. Phys. Fluids, 2009, 21(3): 032105.
[19]	Chen S Y, Yuan X G, Fu B, Yu K. Front. Chem. Sci. Eng., 2011, 5(4): 448.
[20]	Nagelberg S, Totz J F, Mittasch M, Sresht V, Zeininger L, Swager T M, Kreysing M, Kolle M. Phys. Rev. Lett., 2021, 127(14): 144503.
[21]	Wang F L, Dong L H, Wang Z Y, Chen B Y, Zhu Y J, Tong Z, Wang H M, Wang Y L. Surf. Interfaces, 2024, 44: 103710.
[22]	Chen J, Shen C Q, Wang H, Zhang C B. Acta Phys. Sin., 2019, 68(7): 183.
	(陈俊, 沈超群, 王贺, 张程宾. 物理学报, 2019, 68(7): 183.)
[23]	OShaughnessy S M, Robinson A J. Microgravity Sci. Technol., 2008, 20(3): 319.
[24]	OShaughnessy S M, Robinson A J. Heat Transf. Eng., 2009, 30(13): 1096.
[25]	OShaughnessy S M, Robinson A J. Ann. N Y Acad. Sci., 2009, 1161(1): 304.
[26]	Bezuglyi B A, Ivanova N A. Tech. Phys. Lett., 2002, 28(10): 828.
[27]	Ivanova N A, Bezuglyi B A. J. Appl. Mech. Tech. Phys., 2005, 46(5): 691.
[28]	Buffone C, Sefiane K, Christy J R E. Phys. Fluids, 2005, 17(5): 052104.
[29]	Wang H, Peng X F, Christopher D M, Lin W K, Pan C. Int. J. Heat Fluid Flow, 2005, 26(3): 485.
[30]	Baroud C N, Robert de Saint Vincent M, Delville J P. Lab a Chip, 2007, 7(8): 1029.
[31]	Basu A S, Gianchandani Y B. J. Micromech. Microeng., 2008, 18(11): 115031.
[32]	Delville J P, Robert de Saint Vincent M, Schroll R D, Chra?bi H, Issenmann B, Wunenburger R, Lasseux D, Zhang W W, Brasselet E. J. Opt. A: Pure Appl. Opt., 2009, 11(3): 034015.
[33]	Hwang H, Papadopoulos P, Fujii S, Wooh S. Adv. Funct. Mater., 2022, 32(15): 2111311.
[34]	Park S, Liu L H, Demirk?r C, van der Heijden O, Lohse D, Krug D, Koper M T M. Nat. Chem., 2023, 15(11): 1532.
[35]	Park J, Ryu J, Sung H J, Kim H. J. Colloid Interface Sci., 2020, 561: 408.
[36]	Nath S, Ricard G, Jin P L, Bouillant A, Quere D. Soft Matter, 2022, 18(38): 7422.
[37]	Karbalaei A, Kumar R, Cho H. Micromachines, 2016, 7(1): 13.
[38]	Namura K, Nakajima K, Kimura K, Suzuki M. Appl. Phys. Lett., 2016, 108(7): 071603.
[39]	Mu?oz-Pérez F M, Ortega-Mendoza J G, Padilla-Vivanco A, Toxqui-Quitl C, Sarabia-Alonso J A, Ramos-García R. Front. Phys., 2020, 8: 585590.
[40]	Morris C J, Parviz B A. J. Micromech. Microeng., 2006, 16(5): 972.
[41]	Hu X Z, Chen Y P, Ni B Q, Yu X J. Acta Phys-chim. Sin., 1998, 14(2): 136.
	(胡学铮, 陈烨璞, 倪邦庆, 虞学俊. 物理化学学报, 1998, 14(2): 136.)
[42]	Cira N J, Benusiglio A, Prakash M. Nature, 2015, 519(7544): 446.
[43]	Lu H H, Yang Y M, Maa J R. Ind. Eng. Chem. Res., 1997, 36(2): 474.
[44]	Lu H H, Yang Y M, Maa J R. Ind. Eng. Chem. Res., 1996, 35(6): 1921.
[45]	Takahashi K, Weng J G, Tien C L. Microscale Thermophys. Eng., 1999, 3(3): 169.
[46]	Takeuchi H, Motosuke M, Honami S. Heat Transfer Eng., 2012, 33(3): 234.
[47]	Farahi R H, Passian A, Zahrai S, Lereu A L, Ferrell T L, Thundat T. Ultramicroscopy, 2006, 1068-9: 815.
[48]	Farahi R H, Passian A, Ferrell T L, Thundat T. Appl. Phys. Lett., 2004, 85(18): 4237.
[49]	Basu A S, Gianchandani Y B. Appl. Phys. Lett., 2007, 90(3): 034102.
[50]	Butzhammer L, K?hler W. Microfluid. Nanofluid., 2017, 21(10): 155.
[51]	Sha Y, Cheng H, Yu G C. Prog. Chem., 2003, 15(01): 9.
	(沙勇, 成弘, 余国琮. 化学进展, 2003, 15(01): 9.)
[52]	Tang X X, Chen H Y, Wang J J, Wang Z J, Zang D Y. Acta Phys. Sin., 2023, 72(19): 194.
	(唐修行, 陈泓樾, 王婧婧, 王志军, 臧渡洋. 物理学报, 2023, 72(19): 194.)
[53]	Qin W G, Wang J, Ji W J, Zhao W J, Chen C, Lan D, Wang Y R. Acta Phys. Sin., 2022, 71(06): 359.
	(秦威广, 王进, 纪文杰, 赵文景, 陈聪, 蓝鼎, 王育人. 物理学报, 2022, 71(06): 359.)
[54]	Hu X Z. Acta Phys-chim. Sin., 1997, 13(10): 873.
	(胡学铮. 物理化学学报, 1997, 13(10): 873.)
[55]	Wu K. Acta Phys-chim. Sin., 2019, 35(11): 1183.
	(吴凯. 物理化学学报, 2019, 35(11): 1183.)
[56]	Hu H, Larson R G. Langmuir, 2005, 21(9): 3972.
[57]	Savino R, Paterna D, Favaloro N. J. Thermophys. Heat Transf., 2002, 16(4): 562.
[58]	Girard F, Antoni M, Faure S, Steinchen A. Langmuir, 2006, 22(26): 11085.
[59]	Kazemi M A, Saber S, Elliott J A W, Nobes D S. Int. J. Heat Mass Transf., 2021, 181: 122042.
[60]	Schmitt M, Stark H. Phys. Fluids, 2016, 28(1):012106.
[61]	Saeedian Tareie Z, Latifi H, Parchegani S, Soltanlou K. Opt. Laser Technol., 2019, 120: 105749.
[62]	Yang Q J, Mao Q, Cao W. Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Aspects, 2022, 639: 128385.
[63]	Liu H H, Zhang Y H. J. Comput. Phys., 2015, 280: 37.
[64]	Chandramohan A, Dash S, Weibel J A, Chen X M, Garimella S V. Langmuir, 2016, 32(19): 4729.
[65]	Li Z D, Zhao J F, Qin W T. J. Eng. Thermophys-Rus., 2010, 31(6): 979.
	(李震东, 赵建福, 秦文韬. 工程热物理学报, 2010, 31(6): 979.)
[66]	Kawaji M, Gamache O, Hwang D H, Ichikawa N, Viola J P, Sygusch J. J. Cryst. Growth. 2003, 2583-4: 420.
[67]	Hendarto E, Gianchandani Y B. J. Micromech. Microeng., 2011, 21(11): 115028.
[68]	Li H N, Yang Y J, Zhu X, Ye D D, Yang Y, Wang H, Chen R, Liao Q. Soft Matter, 2023, 19(38): 7323.
[69]	Basu A S, Yee S Y, Gianchandani Y B. 2007 IEEE 20th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). Hyogo, Japan. IEEE, 2007: 401.
[70]	Motosuke M, Hoshi A, Honami S. ICNMM., 2012, 73304: 97.
[71]	Tarafdar S, Tarasevich Y Y, Dutta Choudhury M, Dutta T, Zang D Y. Adv. Condens. Matter Phys., 2018, 2018: 5214924.
[72]	Deng H H, Zhang M, Liu H. Sci. China Chem., 2023, 53(7): 1172.
	(邓环环, 张敏, 刘欢. 中国科学: 化学, 2023, 53(7): 1172.)
[73]	Gupta K, Kolwankar K M, Gore B, Dharmadhikari J A, Dharmadhikari A K. Phys. Fluids, 2020, 32(12): 121701.
[74]	Goy N A, Bruni N, Girot A, Delville J P, Delabre U. Soft Matter, 2022, 18(41): 7949.
[75]	Saeedian Tareie Z, Latifi H, Soltanlou K, Heidariazar A, Mahdi Majidof M, Lafouti M. Results Opt., 2023, 10: 100347.
[76]	Arita Y, Richards J M, Mazilu M, Spalding G C, Skelton Spesyvtseva S E, Craig D, Dholakia K. ACS Nano, 2016, 10(12): 11505.
[77]	Ashkin A. PNAS., 1997, 94(10): 4853.
[78]	Ashkin A, Dziedzic J M. Phys. Rev. Lett., 1977, 38(23): 1351.
[79]	Huo C A, Qiu S J, Liang Q M, Geng B J, Lei Z C, Wang G, Zou Y L, Tian Z Q, Yang Y. Acta Phys. Chim. Sin., 2023: 2303037.
[80]	Barthes M, Reynard C, Santini R, Tadrist L. Europhys. Lett., 2007, 77(1): 14001.
[81]	Namura K, Nakajima K, Suzuki M. Nanotechnology, 2018, 29(6): 065201.
[82]	Namura K, Nakajima K, Kimura K, Suzuki M. Appl. Phys. Lett., 2015, 106(4): 043101.
[83]	Xu C L, Shi Y C, Jin X X, Lei Z S, Zhong Y B, Guo J H. Appl. Mech. Mater., 2014, 624: 262.
[84]	Darwish A, Abdelgawad M. 2019 IEEE 14th International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS). Bangkok, Thailand. IEEE, 2019. 524.
[85]	Inbaoli A, Sujith Kumar C S, Jayaraj S. Appl. Therm. Eng., 2022, 214: 118805.
[86]	Sarabia-Alonso J A, Ortega-Mendoza J G, Ramírez-San-Juan J C, Zaca-Morán P, Ramírez-Ramírez J, Padilla-Vivanco A, Mu?oz-Pérez F M, Ramos-García R. Opt. Express, 2020, 28(12): 17672.
[87]	Sarabia-Alonso J A, Ortega-Mendoza J G, Ascencio-Rodríguez J A, Ramos-García R, Dholakia K, Spalding G C. Proc. of SPIE., 2022, 12198:117.
[88]	Miniewicz A, Quintard C, Orlikowska H, Bartkiewicz S. Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, 19(28): 18695.
[89]	Namura K, Nakajima K, Kimura K, Suzuki M. J. Nanophoton., 2016, 10(3): 1.
[90]	Namura K, Nakajima K, Suzuki M. Sci. Rep., 2017, 7: 45776.
[91]	Zhan H Y, Yuan Z C, Li Y, Zhang L, Liang H, Zhao Y H, Wang Z G, Zhao L, Feng S L, Liu Y H. Nat. Commun., 2023, 14: 6158.
[92]	Miniewicz A, Bartkiewicz S, Orlikowska H, Dradrach K. Sci. Rep., 2016, 6: 34787.
[93]	Hu M, Wang F, Chen L, Huo P, Li Y Q, Gu X, Chong K L, Deng D S. Nat. Commun., 2022, 13: 5749.
[94]	Li X L, Wang F L, Xia C L, Le The H, Bomer J G, Wang Y L. Small, 2023, 19(49): e2302939.
[95]	Schwabe D, Scharmann A. Adv. Space Res., 1988, 8(12): 175.
[96]	Larkin B K. AlChE. J., 1970, 16(1): 101.
[97]	O'Shaughnessy S M, Robinson A J. Int. J. Therm. Sci., 2014, 78: 101.
[98]	Bratukhin Y K, Kostarev K G, Viviani A, Zuev A L. Exp. Fluids, 2005, 38(5): 594.
[99]	Lin S X, Zhu B J, Yi Y W, Zhang Y, Liu P Y, Ma M. Chin. J. Comput. Mech., 2019, 36(1): 52.
	(林圣享, 朱宝杰, 易义武, 张莹, 刘佩尧, 马明. 计算力学学报, 2019, 36(1): 52.)
[100]	Gerber F, Waton G, Krafft M P, Vandamme T F. Artif. Cells Blood Substit. Biotechnol., 2007, 35(1): 119.
[101]	Jang H J, Park M A, Sirotkin F V, Yoh J J. Appl. Phys. B, 2013, 113(3): 417.
[102]	Fournier J B, Cazabat A M. Europhys. Lett., 1992, 20(6): 517.
[103]	Wang Z A, Guo H, Rong X, Dong G F. Acta Phys-Chim. Sin., 2019, 35(11): 1259.
	(王子昂, 郭航, 荣欣, 董桂芳. 物理化学学报, 2019, 35(11): 1259.)
[104]	Han G B, Wu J T, Xu X M. Acta Phys. Chim. Sin., 2000, 16(6): 507.
	(韩国彬, 吴金添, 徐晓明. 物理化学学报, 2000, 16(6): 507.)
[105]	Carles P, Cazabat A M. Colloids Surf., 1989, 41: 97.
[106]	Karpitschka S, Liebig F, Riegler H. Langmuir, 2017, 33(19): 4682.
[107]	Christy J R E, Hamamoto Y, Sefiane K. Phys. Rev. Lett., 2011, 106(20): 205701.
[108]	Yiantsios S G, Serpetsi S K, Doumenc F, Guerrier B. Int. J. Heat Mass Transf., 2015, 89: 1083.
[109]	Baumgartner D A, Shiri S, Sinha S, Karpitschka S, Cira N J. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2022, 119(19): e2120432119.
[110]	Bratsun D, Kostarev K, Mizev A, Aland S, Mokbel M, Schwarzenberger K, Eckert K. Micromachines, 2018, 9(11): 600.
[111]	Huang Y R, Huang R W, Ma X, Li Z Z, Teng H H. Acta Mech. Sinica-Prc., 2023, 1.
	(黄彦如, 黄睿雯, 马雪, 李真珍, 滕宏辉. 力学学报, 2023, 1.)
[112]	Han G B. Acta Phys-Chim. Sin., 1998, 14(8): 709.
	(韩国彬. 物理化学学报, 1998, 14(8): 709.)
[113]	Wang Z A, Guo H, Li J W, Wang L D, Dong G F. Adv. Mater. Interfaces, 2019, 6(8): 1801736.
[114]	Chen J, Wang Z H, Yang C, Mao Z S. Chem. Eng. Technol., 2015, 38(1): 155.
[115]	Zhang X Q, Chen H Y, Wang Z J, Wang N, Zang D Y. Materials, 2023, 16(14): 5168.
[116]	Hegde O, Chakraborty S, Kabi P, Basu S. Phys. Fluids, 2018, 30(12): 122103.
[117]	Wang Z Z, Chen J, Feng X, Mao Z S, Yang C. Chem. Eng. Sci., 2021, 233: 116401.
[118]	Zang D Y, Tarafdar S, Tarasevich Y Y, Dutta Choudhury M, Dutta T. Phys. Rep., 2019, 804: 1.
[119]	Zeng B L, Wang Y L, Diddens C, Zandvliet H J W, Lohse D. Phys. Rev. Fluids, 2022, 7(6): 064006.
[120]	Manjare M, Yang F C, Qiao R, Zhao Y P. J. Phys. Chem. C, 2015, 119(51): 28361.
[121]	Encarnación Escobar J M, Nieland J, van Houselt A, Zhang X H, Lohse D. Soft Matter, 2020, 16(18): 4520.
[122]	Shi J, Monticone F, Elias S, Wu Y, Ratchford D, Li X, Alu A. Nat. Commun., 2014, 5(1): 3896.
[123]	Ji P Y, Zhang X, Wan J, Zhang C S, Yang Q X, Zhang X M, Gan L Y, Xi Y. Surf. Interfaces, 2022, 33: 102290.
[124]	Shu Y, Porter B F, Soh E J H, Farmakidis N, Lim S, Lu Y, Warner J H, Bhaskaran H. Nano Lett., 2021, 21(9): 3827.
[125]	Lin L, Peng X, Mao Z, Li W, Yogeesh M N, Rajeeva B B, Perillo E P, Dunn A K, Akinwande D, Zheng Y. Nano Lett., 2016, 16(1): 701.
[126]	Liu C X, Jiang D J, Zhu G Q, Li Z Z, Zhang X J, Tian P, Wang D, Wang E G, Ouyang H, Xiao M, Li Z. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2022, 14(19): 22206.
[127]	Hendarto E, Gianchandani Y B. 2011 16th International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference. June 5-9, 2011. Beijing, China. IEEE, 2011. 246.
[128]	Sun Y Y, Liu Y, Song B, Zhang H, Duan R M, Zhang D F, Dong B. Adv. Mater. Interfaces, 2019, 6(4): 1801965.
[129]	Song L, Cai J, Zhang S, Liu B, Zhao Y D, Chen W. Sensor Actuat. B-Chem., 2022, 358: 131523.
[130]	Lin X Y, Xu B R, Zhu H, Liu J R, Solovev A, Mei Y F. Research, 2020, 2020: 7659749.
[131]	Mo H Y, Yong Y M, Yu K, Chen W Q, Dai J L, Yang C. J. Comput. Phys., 2023, 481: 112037.
[132]	Zhang L D, Yuan Y H, Qiu X X, Zhang T, Chen Q, Huang X H. Langmuir, 2017, 33(44): 12609.
[133]	Zhang D N, Du X, Song X M, Wang H Z, Li X L, Jiang Y W, Wang M Y. SPE J., 2018, 23(3): 831.
[134]	Gallaire F, Meliga P, Laure P, Baroud C N. Phys. Fluids, 2014, 26(6): 062105.
[135]	Zhang L J, Zheng J, Wen B, Hu J. Sci. China Chem., 2024, 54(1): 85.
	(张立娟, 郑晋, 文博, 胡钧. 中国科学: 化学, 2024, 54(1): 85.)
[136]	Jia F F, Sun K, Zhang P, Yin C C, Wang T Y. Phys. Rev. Fluids, 2020, 5(7): 073605.