报告题目:

3D打印微米级可编程仿生磁控纤毛微马达

报告人:

张帅重

所在单位:

燕山大学

报告人简介:

张帅重，燕山大学机械工程学院教授，“洪堡学者”。2019年博士毕业于荷兰埃因霍芬理工大学，师从荷兰工程院院士Jaap den Toonder教授；2021年至2022年受德国“洪堡学者”奖学金资助，在德国马克斯·普朗克智能系统研究所从事博士后研究工作，师从美国工程院院士Metin Sitti教授。现任SmartBot、Microstructures期刊青年编委、中国机械工程学会生物制造分会委员、中国机械工程学会增材制造技术分会青年委员。主要从事仿生微纳功能系统、微型机器人等方向的研究。以第一作者在Science Advances、Advanced Functional Materials、ACS Nano等期刊发表论文9篇，以共同作者在Nature、PNAS、Advanced Materials等期刊发表论文13篇。

报告摘要:

纤毛(cilia)是基于微管的细胞器，长约十微米，行使运动和感觉功能，被称为生命的“船桨”和“天线”。纤毛实现物质输运的功能依赖于纤毛阵列的协同运动。而波式协同运动仿生纤毛的特征尺寸一直局限于毫米尺度，限制了其在微流控技术、微纳机器人等领域的实际应用。针对以上难题，提出了通过控制硬磁性微球排列方式实现微米级纤毛阵列波式运动的策略，开发了双光子3D激光打印技术和3D时变磁场相结合的制造方法，利用3D时变磁场精确控制铁铂合金硬磁性双面微球的位置和朝向，同时利用双光子3D激光打印技术加工纳米级精度的三维水凝胶软体结构，成功研制出直径1µm、长20µm的磁控纤毛微马达，同时实现了微尺度下异时传输波波长、传输方向和相位差的精确调控，首次展示出所有种类异时传输波式运动，将波式驱动的纤毛马达从毫米尺度减小至微米尺度，突破了微尺度纤毛马达可控驱动技术难题。