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更耐磨! !!南宫NG28集团科研团队实现智能纤毛再升级

宣布日期:1/23/2026

在先进制造、、、外貌科学和界面力学等领域,,智能柔性外貌比古板外貌更具优势——它的外貌充满了受外场(好比磁场)控制的发丝般柔性纤毛,,在外场作用下,,纤毛形貌能被实时调控,,使得外貌性子实时可调。这让它在微流控、、、微型机械人、、、智能织物、、、自清洁和防/除冰等领域有辽阔的应用远景。但纤毛太“懦弱”,,易被机械攻击或刮擦损坏,,这成为智能纤毛阵列走向普遍应用和工业化的主要阻碍。


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为战胜这一瓶颈,,南宫NG28集团机械系姜又华副教授课题组此前在纳米科学顶刊《ACS Nano》(影响因子16.1)提出了“可修复的纤毛(Armored Regenerable Cilia)”,,即破损后的纤毛能再生。克日,,该团队取得进一步突破,,在权威综合性期刊《Advanced Science》(影响因子:14.1)上揭晓了题为“耐磨的智能超疏水纤毛(Robust Smart Superhydrophobic Cilia)”研究效果。文章第一作者为博士生魏传奇,,第二作者为硕士生李白雪,,第三作者为2022级机械系本科生张益萌,,第四作者为以色列理工学院相助导师Oleg Gendelman教授,,姜又华副教授为通讯作者。


视频演示


本事情立异性地提出了一种耐磨的智能纤毛外貌的设计思绪:外貌具有“井字形”金属网格,,每一格小于3毫米,,发丝般的纤毛被水平莳植于金属网格的侧壁上。当外貌受到磨损时,,磨头太大无法进入网格内部,,进而无法触及网格侧壁上的纤毛,,使其获得了有用� ;;;ぃㄍ�1)。当需要使用纤毛改变外貌性子时,,对纤毛施加磁场,,水平排布的纤毛可从网格中竖直伸出,,进而可控制外貌上的液滴行为(图2)。该研究将柔性纤毛“懦弱”的弱点隐藏了起来,,率先设计并制造出了耐磨的智能柔性外貌,,拓展了智能柔性外貌的应用规模。


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图1:耐磨的智能纤毛阵列的设计思绪


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图2:耐磨的智能纤毛阵列的功效展示


“在姜先生组里的训练,,让我对科研的严谨性和恒久投入有了更真实的熟悉�! !!备梦牡牡谌髡�、、、2022级机械系本科生张益萌自尊三加入该课题组,,首次加入科研的履历让她真正明确科研不但是从书籍中翻找谜底,,更是在未知的边沿探索,,一直试错和迫近准确谜底的历程。


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该文章部分作者合影:左一为博士生魏传奇,,左二为姜又华教授,,左三为本科生张益萌,,右一为硕士生李白雪


Advanced Science

《Advanced Science》是享有盛誉的《Wiley Advanced》系列期刊之一,,是一本开放获取的跨学科科学期刊,,致力于揭晓质料科学、、、物理、、、化学、、、医学与生命科学以及工程领域的顶尖基础与应用研究。期刊通过开放获取出书,,让顶尖科学获得最大限度的可及性。


学者介绍

姜又华博士划分于2014年、、、2018年在斯蒂文斯理工学院机械系取得硕士、、、博士学位,,在美国西北大学从事博士后研究后于2020年10月加入南宫NG28集团(GTIIT)机械系担当副教授、、、副系主任。

姜博士专攻界面征象,,尤其是柔智界面力学,,主要涉及液滴在微结构基底上的静/动力学,,其40余篇SCI论文大多揭晓于界面领域权威期刊,,其中第一或通讯作者身份文章主要揭晓于Physical Review Letters, ACS Nano, Journal of Physical Chemistry Letters, Physical Review Fluids, Langmuir, Soft Matter, Journal of Colloid and Interface Science, Applied Physics Letters, ACS Applied Materials & Interfaces。同时,,姜博士获国家自然科学基金(青年)、、、广东省自然科学基金和广东省青年拔尖人才等多项资助,,并担当国家自然科学基金(青年、、、面上)等项目函评专家。


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姜又华   机械工程系


文/图:姜又华课题组、、、GTIIT传媒与公共事务部


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