上海交大曹鑫教授/李高进教授/屈子杰教授 Nat. Commun.：粘弹性流体中滚轮的倒滑行为

背景：在微纳机器人与活性物质设计中，可控微尺度驱动是核心目标。粘弹性流体广泛存在于生物体系和工业场景中，其独特的流变性质为微尺度驱动提供了新的机遇与挑战，但此前缺乏关于弹性张力对滚轮运动影响的系统性研究。研究目的：上海交通大学曹鑫教授、李高进教授和屈子杰教授团队旨在探究粘弹性流体中滚轮的运动机制，特别是旋转滚轮是否会产生新的驱动行为。结论：研究发现，在粘弹性流体中，旋转滚轮会自发产生与预期方向相反的平移运动，即“倒滑行为”。这一现象在不同尺寸、形状的滚轮和多种粘弹性流体中普遍存在。机理分析表明，流体中的聚合物拉伸产生弹性张力，导致净向后的弹性力，当超过向前摩擦力时即发生倒滑。该机制还可用于实现颗粒的定向搬运和可编程操控，为微尺度驱动提供了新思路。