香港中文大学张立教授团队与哈尔滨工业大学（深圳）金东东副教授，联合香港城市大学张甲晨教授、中国科学技术大学王柳教授，提出了一种新型的软材料结构动态形貌调控方法。该团队结合硬磁性颗粒与弹性体制备得到磁性弹性体，并使其在一端受限的条件下溶胀产生可控的屈曲结构，接着加以磁化形成各向异性的三维磁畴分布。得到的磁性弹性体在外界可编程磁场的驱动下，能够实现多模态三维形貌的动态可控变换，在微流体操纵、软体机器人等领域中具有广阔的应用前景。团队通过利用各式屈曲变形产生的不同微流体行为（如定向...

具有3D几何形状的结构色物体在光学设备、传感、定制化装饰等领域具有广泛的应用前景。目前3D结构色物体的制备流程繁琐，成型后通常需求后处理产生结构色。一步实现结构色的直接生成和三维结构的成型仍存在挑战。近期，华中科技大学化学与化工学院朱锦涛、张连斌教授团队在3D结构色物体制备方面取得了进展。他们提出了一种通过墨水直写打印（DirectInkWriting,DIW）的方式，将由胶体粒子与聚合物组成的超分子胶体复合物直接打印一步构筑具有3D结构的结构色物体的方法（图1）。该研究中，...

集成微流控芯片技术在生物医学和生物物理学领域展现了巨大的潜力，它能够实现细胞分离、捕获以及检测单细胞等多种功能。液体的交换和微流控芯片的集成也起着关键性作用，这使得研究者能够精确调控细胞外环境，并同步刺激与检测单个细胞，从而实时观察到细胞响应的细致与动态变化。为了精确测量细胞在刺激下的瞬态反应，高速液体交换和精确的测量技术也变得至关重要。在本研究中，来自日本名古屋大学、东京大学和东北大学的团队研发了一种集成了微流控芯片和双泵探针的系统来测量单个细胞瞬态响应的新方法。该系统由双...

增材制造，通常被称为3D打印，在组织工程领域因其能够制造具有复杂三维和可定制几何形状的合成生物相容性支架而受到了显著关注。这些支架能够有效地支持细胞生长和组织形成，其中材料挤出、材料喷射和槽式光聚合在内的3D打印技术已被用于支架的制造。目前，生物打印技术可以直接3D打印细胞，这些细胞被嵌入水凝胶墨水中，能同时保持与解剖结构相似的空间布局。尽管增材制造在支架制造方面取得了快速进展，但仍存在一些挑战。尤其是在单个制造模式中实现部件大小、打印分辨率、尺寸范围、结构稳定性和生物相容性...

由严重创伤、手术切除、或先天畸形等导致的大段骨缺损的修复和功能重建是临床面临的重大挑战。骨组织工程（BTE）在治疗这些严重骨缺损方面具有巨大的潜力，可以缓解传统自体或同种异体骨移植中常见的供体骨不足、供区坏死、二次伤害及严重免疫排斥等问题。3D打印技术能在多尺度上控制BTE支架的结构，已被广泛用于制造BTE仿生功能支架。与惰性和功能性骨支架相比，智能支架可以根据外源性和/或内源性刺激产生定制或可控的治疗效果，如促成骨、抗菌、抗肿瘤等功能。鉴于此，湖南大学朱伟/韩晓筱教授团队与...

▲快速了解摩擦电双模态触觉传感器最新研究成果皮肤通过种类丰富且分布广泛的触觉感受器，对外部环境进行敏锐感知。随着人工智能时代的兴起，具备类似皮肤感知能力的电子触觉系统备受关注，这种系统有望为机器人、假肢和执行器等设备提供真实的触觉感知。传统触觉传感器可以测量压力和温度等信息，但无法获取物体种类和柔软度等其他触觉维度的信息。传统应变传感器在检测物体柔软度时，由于其设计复杂且需要预设位移，这限制了其应用范围。因此，设计一种易于集成的触觉传感器，能够同时提供材料类型、柔软度和杨氏模...

微流控技术已经成为化学、纳米科学和生物医学领域的一个重要工具之一。相较于传统的实验室技术，微流控设备因其结构紧凑、制造成本低、响应速度快以及能够精确控制微环境等优势而受到青睐。为了在微流控系统中实现微米级别的精准操作，研究者们开发了多种技术手段，如微夹具、电润湿技术，以及磁光力和声学力等。在这些技术中，声学操控因其无需接触、良好的生物相容性以及对细胞尺度操控的能力而被广泛应用于微流控设备中。在声学微流控设备中，声场通常形成压力场模式，包括节线/反节线位置，并用于翻译和图案化液...

弹性体因其柔韧性和弹性广泛应用于汽车、建筑和消费品等行业，并在微流体、软机器人、可穿戴电子设备和医疗设备等新兴领域逐渐受到重视。机械强度是所有应用的基本要求，因此如何兼顾柔软性和强度一直是研究的重点。天然蜘蛛丝因其高强度为合成软材料提供了灵感，尽管其超级结构（β片）难以复制，但分层结构设计为增强弹性体机械强度提供了思路。然而，这些设计原理不能直接应用于需要快速光固化的数字光处理（DLP）三维打印。光敏树脂通常含有大量的多功能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，限制了分子设计的自由度，并导...