杜学敏团队The Innovation：光-电镊实现物体跨尺度、普适、多功能操控

杜学敏团队开发了一种新型的光-电镊（Photopyroelectric tweezer，PPT），该技术结合了光和电场的优势，实现了对不同材质、相态和形状物体的非接触、跨尺度、普适、多功能操控。相比传统光镊，PPT所需的光照强度低7个数量级，但操控作用力大7个数量级，能够操作体积范围跨越10个数量级的液滴，并实现从单个细胞到细胞聚集体的不同尺度操控。该技术为微型机器人、类器官和神经调控等领域的研究提供了全新的工具和方法。PPT由近红外激光光源和光-电转换器组成，后者包含高效光热释电性能的镓-铟液态金属颗粒掺杂的聚偏氟乙烯-三氟乙烯高分子薄膜，以及具有减阻、抗污染、消除导电介质造成电荷屏蔽三重功能的润滑层。该技术展现了卓越且稳定的光电转换性能，能够在低光照强度下产生高表面电势，并保持有效的光电性能。PPT的强大灵活性和适应性使其能实现对5 μm至2.5 mm的固体颗粒、1 pL至10 mL的液滴的跨尺度操控，并可应用于水凝胶微型机器人组装和任务执行、不同材质和尺寸颗粒的筛选、活细胞的组装、单个细胞的操控以及细胞刺激响应等微型机器人和生物医学领域。