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水凝膠是一種具有強(qiáng)大滲透力的物質(zhì)，被視為細(xì)胞的理想繁衍地，在生物醫(yī)學(xué)及組織工程中具有廣泛的應(yīng)用。而水凝膠的形狀和大小對(duì)其功能具有重要的影響。盡管已有很多關(guān)于構(gòu)建三維水凝膠的研究，但是針對(duì)復(fù)雜的三維形狀，仍然缺少一種簡(jiǎn)單便捷的構(gòu)建方法。

近日，西安交通大學(xué)仿生工程與生物力學(xué)中心（BEBC，網(wǎng)址http://bebc.xjtu.edu.cn/）受毛細(xì)折紙現(xiàn)象（隨著液滴蒸發(fā)，彈性薄膜會(huì)在表面張力的作用下逐漸變形折疊）啟發(fā)，發(fā)明了一種簡(jiǎn)單有效的構(gòu)建三維復(fù)雜水凝膠的方法，并實(shí)現(xiàn)了水凝膠的形狀和大小的可控調(diào)節(jié)。同時(shí)，建立了數(shù)學(xué)模型用于預(yù)測(cè)水凝膠的形狀。通過改變二維薄膜的形狀、無(wú)量綱參數(shù)（彈性毛細(xì)常數(shù)C_e）和蒸發(fā)時(shí)間，并利用模型精確地實(shí)現(xiàn)三維形狀（金字塔形、五面體和立方體）和尺寸的控制（從微米到厘米）。該研究在柔性電子、組織再生以及藥物輸送中具有重要的應(yīng)用前景。

基于毛細(xì)折紙現(xiàn)象制備水凝膠的研究論文“Capillary Origami Inspired Fabrication of Complex 3D Hydrogel Constructs”（文章鏈接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201601147/full）被國(guó)際著名材料領(lǐng)域期刊Small選為封面文章（Front Cover）并在線發(fā)表（影響因子8.315）。該工作是中心博士生李墨筱在盧天健教授和徐峰教授共同指導(dǎo)下完成的。西安交通大學(xué)為該論文的第一完成單位和第一通訊單位。