瞿金平院士華科大團隊牛冉研究員《Small》：基于離子交換的可重構、磁控雙功能集群
2024-01-26 來源：高分子科技
在自然界中，許多生物能夠通過局部交流自組織成群體，完成個體無法完成的復雜任務，如鳥群、魚群和螞蟻群。受自然界這種驚人的集體行為啟發，人們開發了具有群體智能的合成微機器人集群，用于執行定向運動、避障、藥物運輸和環境修復。在交流電場、磁場、聲場和光場或化學反應等外部刺激的驅動下，微機器人可以通過物理或化學作用組織成一個失衡的微群。然而，在動態變化的環境中以高靈活性和分層可控性調節微群以完成任務仍具有挑戰性，因為協調不同功能組件的策略以及微群與環境之間的相互作用仍在研究之中。尤其是利用長程相互作用來調整微群內部/之間的相互作用的方法還很少見。
圖1. IEX和MP3之間的離子交換過程和自組裝運動
圖2. 由 xy 旋轉磁場控制IEX/MP3微群在平面內旋轉
圖3. 由 xz旋轉磁場控制IEX/MP3微群在表面滾動和在復雜環境中導航
圖4. 多個IEX/MP3微群之間的交流
圖5. IEX/MP3微群的藥物裝載、pH控制藥物釋放以及對癌細胞（Hela）的殺滅效果
圖6. IEX/MP3微群光催化降解四環素（TC）
全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202308318
作者簡介：
牛冉，華中科技大學化學與化工學院研究員、博士生導師、國家重點研發計劃青年項目首席科學家，主要研究領域為能量轉化功能高分子材料及微納米機器人。目前以第一或通訊作者身份在PRL、PNAS、Sci. Adv.、ACS Nano、Adv. Sci., Small、Chem. Eng. J.、J. Mater. Chem. A、Energy Environ. Mater.、ACS Appl. Mater. Interfaces等具有重要影響力的國際刊物上發表SCI論文60余篇，獲授權專利5項，申請專利7項。主持承擔國家自然科學基金、重點研發計劃青年科學家項目、重點研發計劃子課題等國家和省部級科技項目多項，并獲得湖北省海外高層次人才計劃、武漢英才等多項榮譽獎勵。擔任Rare Metals期刊 (中科院1區，影響因子6.3)， Exploration和Energy Materials期刊青年編委。
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（責任編輯：xu）
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