方向1:生物杂化微型机器人的构建和靶向递送。
从自然出发,基于生物质构筑各种不同结构与功能的杂化微型机器人,并能适应体内复杂动态环境。这些机器人通过磁力驱动精准到达病灶部位,并释放所携带的药物和能量。
方向2:微纳米机器人表面功能化及减阻。
随着机器人从宏观尺度向毫米、微米和纳米尺度的小型化,惯性力作用降低,粘附力成为主导,严重阻碍了运动效率。微纳米机器人的表面功能化和表面改性对其运动性质、递送效率、表面防污,以及治疗效果等方面都具有实质性的影响。该研究方向主要构筑低界面阻力的纳米材料和微型机器人,为微型机器人在体内复杂环境的减阻提供了技术支撑。
方向3:仿生界面材料的开发与应用。
聚焦于利用自然界的仿生现象,开发具有特殊浸润性的纳米界面材料。这些材料通过模仿自然界中的自清洁、防污和水分捕获机制,展现出卓越的功能性和多样化应用潜力。我们探索的纳米界面材料在水分捕获、柔性电子器件等领域具有广泛应用。通过再现如荷叶表面、沙漠甲虫背部、蜘蛛网等天然界面结构,这些材料不仅能够在复杂环境中维持高效运作,还为解决环境和能源问题提供了创新性的技术路径。