仿生海胆,中国学者登上《Nature》
iNature
2026-02-28 16:00
文章摘要
该研究背景关注自然界普遍存在的细胞固体(如海胆骨架),传统上其多孔结构被认为主要增强机械性能,但可能具有其他进化功能。研究目的是探索海胆刺等生物矿化多孔固体的非机械性能,特别是其感知能力。研究发现海胆刺沿轴向的梯度多孔结构能在液体流动时产生差异化电荷密度,从而实现前所未有的机械电感知,其响应电位和时间比棘皮动物视觉感知高一到三个数量级。受此启发,团队通过3D打印制造仿生结构,电压输出提升显著,并开发出能水下自我监测的超材料机械感受器。结论表明,这一发现深化了对天然细胞固体功能的理解,为开发水下传感和资源利用的功能梯度材料提供了新方向。
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