首次利用液体门控技术提出液-液界面减阻核心机理，通过液体门控技术获得了光滑的液-液界面来替代固体界面解决上述问题，实现了在乳化过程中有效降低液体分散时的阻力，攻克了现有乳化技术中从能耗高、效率低、污染结垢到生物活性成分易失活等技术壁垒，为乳化行业提供了新的技术路线。侯旭教授团队一直致力于“液体门控技术”的研究，该技术由侯旭等人首次提出。2020年世界权威化学组织国际纯粹和应用化学联合会（IUPAC）将“液体门控技术”评为该年度全球“化学领域十大新兴技术”。

乳状液广泛应用于食品、化妆品、生物医药、材料制造和石油化工等领域。在2021年，全球乳状液的市场规模已经超过3000亿美元。乳化技术可以分为非接触法和接触法。非接触法中最常见的是超声乳化法，它利用超声波对液体的空化作用使液体形成乳状液，但是该过程通常需要非常高能量输入。并且在超声过程中，大部分输入能量容易消散为热量，从而使乳状液中的一些温度敏感的生物成分（如蛋白质、酶和细菌）因乳化过程中暴露于高温而失活。接触法包括均质、涡旋混合、微流控、膜乳化等。在上述的乳化方法中，膜乳化方法操作条件较为温和，易于放大生产，并且消耗能量相对其它方法更少。无论乳化过程中有多少种不互溶的液体，采用膜乳化方法制备乳状液时，初始乳化过程总是发生在固-液界面，并且使液体分散成液滴的剪切应力是由固体基质提供，但由于固-液界面存在较大的阻力，因此该过程仍然需要较高的压强。此外，固体基质表面或内部的污染或结垢是无法避免。

减阻液体门控界面乳化机制示意图

该乳化研究工作利用毛细力稳定的减阻液体门控结构形成稳定的液-液界面，提供剪切应力并降低阻力，使液体易于分散成液滴（图）。理论模拟和实验分析表明了该方法高效的乳化性能。该方法能够控制液滴的大小和均匀性，并且具有优异的抗污染性能。此外，该方法为一些温度敏感的生物成分（例如酶、蛋白质和细菌）提供了一个适宜的环境，以避免它们在乳化过程中因暴露在高温下而失活。该减阻液体门控界面乳化系统有望应用于食品、日用化学品、生物医药、材料制备、石油化工等众多领域，并有助于推动全球乳液市场的研究与发展。

该研究工作在侯旭教授的指导下，主要由博士生余诗洁（第一作者）完成，并得到福州大学孙浩课题组的支持。研究工作获得国家自然科学基金（52025132、21975209、21621091、22021001），国家重点研发计划（2018YFA0209500），高等学校学科创新引智计划（B16029、B17027）资助。