本报讯（记者朱汉斌）香港科技大学助理教授胡文琪团队研发出全球首个能够模拟人体天然纤毛快速、复杂三维运动的人工纤毛系统，在仿生软材料与微型工程领域取得突破。相关研究近日发表于《自然》。

团队采用高精度3D打印技术，制备出体积微小、具有高柔韧性的仿生结构，并优化水凝胶的内部结构以加快离子传输速度，从而实现人工纤毛的快速灵敏运动。此外，团队自主研发的微型电极系统可独立控制每一根纤毛，实现高度协调且可编程的运动模式。综合上述创新，人工纤毛在运动速度、动作复杂度及耐用性等方面均达到前所未有的水平。

通过跨国协作，团队成功制备出可在极低电压（与普通家用电池相当）条件下驱动的水凝胶微纤毛。其内部带电粒子在电场作用下移动，从而使纤毛产生可控弯曲。研究人员还可通过调节电信号输入，生成类似生物系统的复杂弯曲与旋转运动。

胡文琪表示：“以往的人工纤毛在速度、柔顺性或控制精度方面存在不足。我们的设计首次将天然纤毛的所有关键特性集于一身——柔软、快速、耐用，并能在大规模阵列中实现同步运动。”

该研究向理解纤毛在生理状态下的运作机制迈出了关键一步，也为未来在微尺度上精准操控流体的医疗及工程应用奠定了重要基础。目前，团队正积极推动人工纤毛技术从实验室概念验证向应用导向系统转化，包括扩大制备规模、融合传感与反馈控制机制，以及在更接近真实应用场景的生物环境中开展性能测试。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09944-6