1.一种用于能够精准电调控乳液液滴中颗粒运动或分布的乳液体系,所述乳液体系包括外相液体、被外相液体包围的内相液体形成的内相液滴和置于内相液滴中的颗粒,其中,内相液体与外相液体不相溶或难相溶,内相液体的相对介电常数相对外相液体高100倍以内且内相液体的相对介电常数小于120,和/或内相液体的电导率相对外相液体的电导率高,其中,内相液滴直径范围为1‑3000微米,其中,所述颗粒对内、外相的亲疏性表现为亲内相、疏外相,使得颗粒能够稳定地分散进内相液滴中,而从内相液滴泄漏至外相,或被内外相界面捕获的颗粒量小于颗粒总数的70%。
2.根据权利要求1所述的乳液体系,其中,内相液体介电常数高于外相液体介电常数,内相液体电导率高于、等于或低于外相液体,且内相液体电导率小于500mS/m;或者,内相液体介电常数小于外相液体介电常数,且1<内相液体电导率/外相液体电导率<100。
3.根据权利要求1或2所述的乳液体系,其中,内相液体包括水相介质,选自去离子水,及水和以下内相添加剂的混合物:聚乙二醇二丙烯酸酯(PEG‑DA)、染色剂、表面活性剂、糖、盐;选自低盐缓冲液、血浆、蛋白溶液的生物液体;包括乙酰胺、二苯胺、二十二烷的与外相不互溶的高介电常数极性溶剂;和/或,内相液滴直径范围为1‑1000微米;和/或,所述外相液体包括除可固化液体外的油相,包括硅油、十六烷、橄榄油、矿物油及其与选自EM90、MC‑215、KF‑6017的表面活性剂的混合物;和/或,内相与外相体积之比在5‑40%范围;和/或,内相中含有的颗粒小于内相液滴尺寸,颗粒直径范围在0.1‑100微米;和/或,内相液滴中的颗粒表面电位大于10mV;和/或,内相液滴中的颗粒总体积与内相体积比的范围为0.1‑30%。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的乳液体系,其中,内相为水,内相液滴中的颗粒选自,包括聚苯乙烯(PS)颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒的聚合物材料;包括铜颗粒、银颗粒、钼颗粒的金属材料;包括酵母细胞、肿瘤细胞、白细胞、脂肪细胞、小球藻细胞的生物质材料;包括二氧化硅颗粒、绿泥石颗粒、伊利石颗粒的矿物质颗粒;包括二氧化钛颗粒、四氧化三铁颗粒、三氧化二铁颗粒、二氧化硅颗粒、碳酸钡颗粒的无机非金属材料颗粒。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的乳液体系,其中,在所述乳液体系中,外相为硅油,内相为水,置于内相水滴中的颗粒为选自聚苯乙烯颗粒、二氧化硅颗粒、酵母细胞、绿泥石颗粒中的一种或多种。
6.一种能够精准电调控乳液液滴中颗粒运动或分布的方法,该方法包括以下步骤:S1将由根据权利要求1至5中任一项所述的乳液体系得到的乳液液滴置于至少由两个以上的独立的电极组成的“电极对”上;
S2向电极对施加交流电,在电极对之间产生电势差,驱动内相液滴自动定位到所述至少一组电极对的电极间隙处;
S3持续向电极对施加交流电,使得定位在电极间隙处的液滴发生电润湿/介电润湿,同时或随后内相液滴中的颗粒发生运动,直至达到平衡或准平衡,其中,在施加交流电的过程中,在液滴发生一系列电响应行为协助下,进入内相液滴内部空间中心处的电场强度大于1000V/m,其中,内外相有效极化率fCM大于0,fCM按照如下公式设置其中, 和 分别表示内相液体和外相液体的复介电常数;复介电常数 对应外加电2
场角频率ω的响应, 其中实部为介电常数,σ为电导率,j为虚部,j =‑1,角频率ω=2πf,f是交流电场的频率。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,内相液滴直径与电极间隙之比小于40:1,优选大于2:1,小于10:1;和/或
所用电极为平面电极图案;和/或
电极对相对于乳液的位置在乳液所坐落的基底表面,或分别存于封闭或半封闭空间的底面与侧面。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,当内相液体介电常数和电导率均高于外相时,电场频率为15kHz‑15MHz;当内相液体介电常数小于外相,而电导率高于外相时,电场频率为600Hz‑15kHz;当内相液体介电常数高于外相而电导率低于外相或无明显差异时,电场频率为200kHz‑15MHz。
9.根据权利要求6‑8中任一项所述的方法,其中,在外相为硅油,内相为水,置于内相水滴中的颗粒为选自聚苯乙烯颗粒、二氧化硅颗粒、酵母细胞、绿泥石颗粒中的一种或多种的乳液情况下,施加的交流电场的频率范围在15‑15000kHz范围内;和/或,电极间隙为45微米,幅值施加范围为30Vpp‑380Vpp。
10.根据权利要求6‑9中任一项所述的方法,其中,乳液采用芯片微流控、毛细管微流控、机械乳化、超声法、薄膜乳化法或胶体磨来形成。