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自然界的柔软纤毛以其主动运输物体闻名。例如，呼吸道纤毛的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，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，进而导致目前人工纤毛的应用范围局限在温和的操作环境。那么，如何突破这一瓶颈呢？
近日，广东以色列理工学院机械工程系姜又华教授课题组，在国际顶级期刊《ACS Nano》（影响因子15.8）发表题为“Armored Regenerable Cilia”的研究论文，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。本文第一作者为博士生魏传奇，第二作者为以色列理工学院合作导师Oleg Gendelman教授，姜又华教授为本文通讯作者。
该研究师法自然，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，通过“含铁气溶胶在磁场中自主装”的方法，作者将柔性磁响应微米纤毛整齐地根植于金属微米孔中。
有装甲保护的可再生柔性智能纤毛的制备工艺
在面临摩擦、磨损等机械破坏时，孔壁充当“装甲”，防止机械破坏源进入孔中，进而使纤毛根部免于机械损伤。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
该可再生纤毛还具备防水性、物体操控和自清洁等功能，解决了当前纤毛阵列损坏后无法修复的难题，为智能表面的设计与制备提供了新颖思路。
本文来源：广东以色列理工学院
责任编辑：
姚玫洁_ST09
