本報訊(記者朱漢斌)廣東以色列理工學院副教授姜又華團隊在可修復(fù)柔性智能纖毛研究方面取得突破性進展,提出在基底制造一種名為“有裝甲保護的可再生柔性智能纖毛”的策略。近期,相關(guān)成果發(fā)表于《美國化學會-納米》。
自然界的柔軟纖毛以其主動運輸物體聞名,例如,呼吸道纖毛的規(guī)律擺動可將呼吸系統(tǒng)中的灰塵和病原體排出體外,從而保護人體健康。為復(fù)現(xiàn)這一功能,柔性、有序且可控的人工智能纖毛被廣泛研究。然而,纖毛的柔性往往與耐用性矛盾,即纖毛容易受摩擦、磨損等機械損傷,導(dǎo)致目前人工纖毛的應(yīng)用范圍局限在溫和的操作環(huán)境中。 毛發(fā)的一個關(guān)鍵特性是其根植于皮膚,毛發(fā)受損后,未受損的毛囊可使毛發(fā)再生。研究人員從毛發(fā)再生機制中獲得靈感,通過“含鐵氣溶膠在磁場中自主裝”的方法,將柔性磁響應(yīng)微米纖毛整齊根植于金屬微米孔中。 論文第一作者、廣東以色列理工學院博士生魏傳奇表示,在面臨摩擦、磨損等機械破壞時,金屬孔壁充當了“裝甲”的作用,可防止機械破壞源進入孔中,進而使纖毛根部免于機械損傷。而對受損基底重復(fù)含鐵氣溶膠的自主裝,使氣溶膠在殘存纖毛根部聚集、生長,可最終實現(xiàn)纖毛再生,即破損基底的修復(fù)。 此外,這種可再生纖毛還具備防水性、自清潔等多重功能,應(yīng)用場景廣泛。“該技術(shù)的成功研發(fā),不僅破解了纖毛陣列損壞后無法修復(fù)的難題,還為智能表面設(shè)計與制備提供了全新思路。”論文通訊作者姜又華表示。 相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1021/acsnano.4c17839 《中國科學報》 (2025-04-16 第4版 綜合)
|