液-液相分离产生的微滴在受限二维空间中的运动速度有多快？

受限空间中的液体传输与众多工业和实验室尺度过程相关，从提高石油采收率到药物递送系统。本工作中，我们研究在准二维腔室中由液-液相分离形成的推进微滴，聚焦于微滴响应局域组成梯度的方向与速度。实验中的受限三元溶液由模型油、良溶剂（乙醇）和不良溶剂（水）组成。根据初始溶液组成，当三元溶液与从深部侧通道扩散而来的水混合并被其驱替时，富水或富油微滴自发形成并运动。当溶液掺入染料时，利用高速明场成像或荧光成像原位追踪微滴运动。由运动微滴周围局域连续液体的荧光强度变化估算局域乙醇组成梯度。从高油浓度三元溶液相分离中，在富水区形成运动富油微滴，同时在富油区形成富水微滴。富油微滴的快速运动诱导定向流动传输，带动靠近富水区的富水微滴运动。平均微滴速度随三元溶液中初始油浓度增加而增大。我们在实验中观测到富油微滴沿疏水壁表面的最快速度约 150 μm/s。尖锐乙醇组成梯度的存在是受限空间中富油微滴快速运动的主要驱动力。我们的结果展示了利用相分离产生的组成梯度增强受限液体传输的潜力。