Fast Active Merging of Microdroplets in Microfluidic Chambers Driven by Photo-Isomerisation of Azobenzene Based Surfactants
Zain Hayat,
Nizar Bchellaoui,
Claire Deo,
Rémi Métivier,
Nicolas Bogliotti,
Juan Xie,
Malcolm Buckle,
Abdel I. El Abed
Affiliations
Zain Hayat
Laboratoire de Photonique Quantique et Moléculaire (LPQM), UMR 8537, Ecole Normale Supérieure Paris Saclay, CentraleSupélec, CNRS, Université Paris-Saclay, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan, France
Nizar Bchellaoui
Laboratoire de Photonique Quantique et Moléculaire (LPQM), UMR 8537, Ecole Normale Supérieure Paris Saclay, CentraleSupélec, CNRS, Université Paris-Saclay, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan, France
Claire Deo
Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM), UMR 8531, Ecole Normale Supérieure Paris Saclay, CNRS, Université Paris-Saclay, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan, France
Rémi Métivier
Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM), UMR 8531, Ecole Normale Supérieure Paris Saclay, CNRS, Université Paris-Saclay, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan, France
Nicolas Bogliotti
Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM), UMR 8531, Ecole Normale Supérieure Paris Saclay, CNRS, Université Paris-Saclay, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan, France
Juan Xie
Photophysique et Photochimie Supramoléculaires et Macromoléculaires (PPSM), UMR 8531, Ecole Normale Supérieure Paris Saclay, CNRS, Université Paris-Saclay, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan, France
Malcolm Buckle
Laboratoire de Biologie et Pharmacologie AppliquéE (LBPA), UMR 8113, Ecole Normale Supérieure Paris Saclay, CNRS, Université Paris-Saclay, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan, France
Abdel I. El Abed
Laboratoire de Photonique Quantique et Moléculaire (LPQM), UMR 8537, Ecole Normale Supérieure Paris Saclay, CentraleSupélec, CNRS, Université Paris-Saclay, 61 avenue du Président Wilson, 94235 Cachan, France
In this work, we report on the development of a newly synthesized photoactive reversible azobenzene derived surfactant polymer, which enables active and fast control of the merging of microdroplets in microfluidic chambers, driven by a pulsed UV laser optical stimulus and the well known cis-trans photo-isomerisation of azobenzene groups. We show for the first time that merging of microdroplets can be achieved optically based on a photo-isomerization process with a high spatio-temporal resolution. Our results show that the physical process lying behind the merging of microdroplets is not driven by a change in surface activity of the droplet stabilizing surfactant under UV illumination (as originally expected), and they suggest an original mechanism for the merging of droplets based on the well-known opto-mechanical motion of azobenzene molecules triggered by light irradiation.