图像显示一个移动到狭窄玻璃管的水滴，玻璃管内部涂有水凝胶材料。

图片来源：John Toon, Georgia Tech

研究人员发现，将高分子水凝胶材料涂在玻璃微管内部，可明显改变毛细管吸附水进入微结构的方式。这一发现可能为控制微流系统提供一种新的方法，包括流行的芯片实验室（lab-on-a-chip）装置。

毛细作用将水和其他液体吸进狭窄的空间，如管、吸管、灯芯以及纸巾，其流速可通过简单的动力学分析进行预测。但佐治亚理工学院的研究人员一次偶然的观察发现在水凝胶膜线性管吸附水基液体的情况下，这种预测需要重新计算。

“水基液体并不按照传统设想的方式移动，而是滑到管的另一个位置，卡住，然后继续滑动——这个过程不断重复。”佐治亚理工学院George W. Woodruff机械工程学院的Andrei Fedorov教授如此解释，“液体并不是以随时间推移不断减小的渗透速率填充满这个管，而是以一个几乎恒定的速率进入水凝胶涂层毛细管。这与我们设想的结果相去甚远。”

该结果由佐治亚理工学院仿生中心所发现，受到美国空军科学研究办公（Air Force Office of Scientific Research，AFOSR）的资助，相关结果发表于《软物质》（Soft Matter）期刊上。

一旦玻璃微管的开口暴露于水滴之下，液体就会开始流入管中，受到液体表面张力和液体与管壁之间附着力共同作用的拉力。形成一种弯液面，即水柱边缘的水呈现弯曲表面。通过毛细管作用，普通的硅化硼玻璃管以逐渐降低的速度被填充满，速度随时间的平方根逐渐降低。

然而，当管内部涂有一层很薄的聚N异丙基丙烯酰胺（“智能”高分子，PNIPAM）时，所有的一切都发生了改变。水进入内部涂有干燥水凝胶薄膜的管时，首先必须润湿薄膜，并使其膨胀，才可以继续深入到管中。润湿和膨胀不是同时发生。该结果由佐治亚理工学院仿生中心所发现，受到美国空军科学研究办公室（Air Force Office of Scientific Research，AFOSR）的资助，相关结果发表于《软物质》（Soft Matter）期刊上。

--引自《新材料在线》