在先进制造、表面科学和界面力学等领域，智能柔性表面比传统表面更具优势——它的表面布满了受外场（比如磁场）控制的发丝般柔性纤毛，在外场作用下，纤毛形貌能被实时调控，使得表面性质实时可调。这让它在微流控、微型机器人、智能织物、自清洁和防/除冰等领域有广阔的应用前景。但纤毛太“脆弱”，易被机械冲击或刮擦损坏，这成为智能纤毛阵列走向广泛应用和产业化的主要阻碍。

为克服这一瓶颈，广东以色列理工学院机械系姜又华副教授课题组此前在纳米科学顶刊《ACS Nano》（影响因子16.1）提出了“可修复的纤毛（Armored Regenerable Cilia）”，即破损后的纤毛能再生。近日，该团队取得进一步突破，在权威综合性期刊《Advanced Science》（影响因子：14.1）上发表了题为“耐磨的智能超疏水纤毛（Robust Smart Superhydrophobic Cilia）”研究成果。文章第一作者为博士生魏传奇，第二作者为硕士生李白雪，第三作者为2022级机械系本科生张益萌，第四作者为以色列理工学院合作导师Oleg Gendelman教授，姜又华副教授为通讯作者。

本工作创新性地提出了一种耐磨的智能纤毛表面的设计思路：表面具有“井字形”金属网格，每一格小于3毫米，发丝般的纤毛被水平种植于金属网格的侧壁上。当表面受到磨损时，磨头太大无法进入网格内部，进而无法触及网格侧壁上的纤毛，使其得到了有效保护（图1）。当需要使用纤毛改变表面性质时，对纤毛施加磁场，水平排布的纤毛可从网格中竖直伸出，进而可控制表面上的液滴行为（图2）。该研究将柔性纤毛“脆弱”的缺点隐藏了起来，率先设计并制造出了耐磨的智能柔性表面，拓展了智能柔性表面的应用范围。

图1：耐磨的智能纤毛阵列的设计思路

图2：耐磨的智能纤毛阵列的功能展示

“在姜老师组里的训练，让我对科研的严谨性和长期投入有了更真实的认识。”该文的第三作者、2022级机械系本科生张益萌自大三加入该课题组，首次参与科研的经历让她真正理解科研不仅是从书本中翻找答案，更是在未知的边缘探索，不断试错和逼近正确答案的过程。

该文章部分作者合影：左一为博士生魏传奇，左二为姜又华教授，左三为本科生张益萌，右一为硕士生李白雪

Advanced Science

《Advanced Science》是享有盛誉的《Wiley Advanced》系列期刊之一，是一本开放获取的跨学科科学期刊，致力于发表材料科学、物理、化学、医学与生命科学以及工程领域的顶尖基础与应用研究。期刊通过开放获取出版，让顶尖科学获得最大限度的可及性。

学者介绍

姜又华

姜又华博士分别于2014年、2018年在斯蒂文斯理工学院机械系取得硕士、博士学位，在美国西北大学从事博士后研究后于2020年10月加入广东以色列理工学院（GTIIT）机械系担任副教授、副系主任。

姜博士专攻界面现象，尤其是柔智界面力学，主要涉及液滴在微结构基底上的静/动力学，其40余篇SCI论文大多发表于界面领域权威期刊，其中第一或通讯作者身份文章主要发表于Physical Review Letters, ACS Nano, Journal of Physical Chemistry Letters, Physical Review Fluids, Langmuir, Soft Matter, Journal of Colloid and Interface Science, Applied Physics Letters, ACS Applied Materials & Interfaces。同时，姜博士获国家自然科学基金（青年）、广东省自然科学基金和广东省青年拔尖人才等多项资助，并担任国家自然科学基金（青年、面上）等项目函评专家。