0次浏览 发布时间：2025-04-10 18:16:00
自然界中的柔软纤毛以其主动运输物体而闻名，例如人体呼吸道纤毛通过规律摆动可将呼吸系统中的灰尘和病原体排出体外，从而保护人体健康。为复现这一功能，柔性、有序且可控的人工智能纤毛被广泛研究。
然而，人工纤毛的柔性往往与耐用性相矛盾，即纤毛容易受摩擦、磨损等机械损伤，进而导致其应用范围局限在温和的操作环境中。如何突破这一瓶颈呢？
相关论文在国际顶级期刊《ACS Nano》上发表
记者10日从广东以色列理工学院（简称“广以”）获悉，该校机械工程系的姜又华教授课题组于近日在国际顶级期刊《ACS Nano》（影响因子15.8）发表了题为“Armored Regenerable Cilia”的突破性研究论文，提出通过在基底制造一种名为“有装甲保护的可再生柔性智能纤毛”，为上述瓶颈的突破提供了全新思路。
据悉，上述研究论文的第一作者是博士生魏传奇，第二作者为以色列理工学院合作导师Oleg Gendelman教授，姜又华为该论文的通讯作者。姜又华是广以机械系的副教授、副系主任，他在界面现象，尤其是柔智界面力学领域有着深厚的研究背景。此次研究成果的发表，进一步巩固了他在该领域的领先地位。
有装甲保护的可再生柔性智能纤毛的制备工艺
据介绍，该研究的课题团队，从毛发再生机制获得灵感：作者注意到毛发的一个关键特性是其根植于皮肤，在毛发受损后，未受损的毛囊可使毛发再生。受此启发，课题团队通过“含铁气溶胶在磁场中自主装”的方法，将柔性磁响应微米纤毛整齐地根植于金属微米孔中。在面临摩擦、磨损等机械破坏时，金属孔壁就充当了“装甲”的作用，可防止机械破坏源进入孔中，进而使纤毛根部免于机械损伤。而对受损基底重复含铁气溶胶的自主装，气溶胶在残存纤毛根部聚集、生长，最终实现纤毛再生，即破损基底的修复。
纤毛再生能力和破损样品修复能力的展示
此外，这种可再生纤毛还具备防水性、物体操控和自清洁等多重功能，极大地扩展了其应用场景。该技术的成功研发，不仅解决了纤毛阵列损坏后无法修复的难题，还为智能表面的设计与制备提供了全新的思路。
据悉，《ACS Nano》是纳米科学和纳米技术领域的顶级期刊之一，具有很高的学术声誉和影响力。它由美国化学学会（ACS）出版的，致力于发表与纳米科学和纳米技术相关的高质量研究论文。该期刊的宗旨是推动纳米科学和纳米技术的发展，促进这个领域的交流和合作。
文、图 | 记者 赵映光 通讯员 李敏
