水下各向异性人造纤毛表面实现厘米尺度的块体输运

• 作者: 代兵 孙康 张飞龙 李珂 沈俊 王岳峰 王树涛 胡国庆 陈晓东
• 来源期刊: 中国科学:材料科学(英文版)
• 学科: 工学
• 关键词: 各向异性结构 纤毛 输运 水下 米尺 人造 块体 表面
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 页码范围: 236-244
• 页数: 9页
• 分类号: TB33

摘要

很多自然生物组织,如猪笼草或气管纤毛,由于具有各向异性结构或者能够不对称摆动,而呈现出独特的定向输运功能.但是大多仿生材料并不能在水下对宏观物体进行输运.在这里,我们报道了一种具有各向异性的磁响应性纤毛结构,能够通过其周期性的不对称摆动,在水下驱动厘米尺度水凝胶.在进一步的实验中,我们观察到这种纤毛阵列的协同摆动能够产生液体的定向流动,从而推动凝胶片向前运动.同时,相关的模拟证实了实验结果.这种能够在水下进行定向物体输运的人造纤毛结构将在微流控、生物工程等领域中发挥重要作用.