还记得那些小学几何课上,从工作表中剪下图案,沿着虚线折叠成立方体、圆锥体或圆柱体的课程吗?如今,完全成熟的科学家们仍然在做同样的事情,只不过是在微观尺度上。来自荷兰特温特大学的研究人员用硅酸盐制造了自折叠的微观结构。
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当硅暴露在水中时,就像变魔术一样,扁平的切割物会折叠成立方体、六边形碗、金字塔,甚至托布勒隆形状的三角管,所有这些都比一粒沙子还要小。该研究团队的形状未来可能被应用于各种需要隐蔽性和精确性的生物医学应用中。
掌握折叠技巧
为了让二维硅切割物变成三维结构,研究人员依靠水分子的内聚力。硅下方的一滴微观水滴会导致折痕收缩,从而形成几何物体。研究人员表明,他们可以通过改变硅下方的通道中的水量来打开和关闭形状,循环高达 60 次而不会出现磨损迹象。
虽然该团队并非第一个展示水折叠硅的例子,但他们是第一个开发出可复制、可控的技术来输送水分的人。到目前为止,科学家们都是用手滴加水滴,而且他们的形状只能折叠一次。他们将基于水的折叠系统描述在应用物理学杂志上。
成型和发货
研究人员认为,新的折叠系统将使组装微小形状更便宜,从而更实用。他们认为这些微观结构可用于以靶向方式递送药物,或进行微活检。
观看下面的视频,了解水和硅如何协同工作,发挥它们的魔力。














