在微尺度下，可控液体操控技术广泛应用于各类生命系统和工程领域。研究人员通过界面科学理论和生物学的启发，利用精密加工和开发智能材料，在近二十年间提出了一系列的液体操控技术，满足了微流控、生化分析等领域对精密稳定的液体操作需求。当前的技术思路主要分为两类：第一类是利用无需能量输入的被动静态结构来调控液体动力学，如猪笼草上的定向液体输运和蛛网结构的集水现象；第二类是通过引入动态外部场来实现复杂可调的液体行为，如利用电场、磁场、声场等对液体进行主动调控。当下关键挑战在于，如何构建一种...

皮肤和软组织感染十分常见，特别是在抗生素难以渗透的深层组织中，细菌能够形成生物膜，这使得它们更难对抗生素产生反应。为了克服这一问题，联合治疗策略备受关注。多粘菌素B（PB）和姜黄素（CUR）的联合治疗显示出系统性细菌生长抑制效果。然而，目前面临的主要挑战包括制造可分离微针的材料局限性、环境因素对微针的影响和药物输送机制。通过技术优化来克服这些挑战，将为深层皮肤感染的治疗提供新路径，从而有望改善全球健康状况和抗生素耐药性问题。针对以上问题，中国科学技术大学精密机械与仪器系徐晓嵘...

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...