水凝膠是一種具有強大滲透力的物質(zhì)，被視為細胞的理想繁衍地，在生物醫(yī)學及組織工程中具有廣泛的應用。而水凝膠的形狀和大小對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，但是針對復雜的三維形狀，仍然缺少一種簡單便捷的構(gòu)建方法。
近日，西安交通大學仿生工程與生物力學中心（BEBC，網(wǎng)址http://bebc.xjtu.edu.cn/）受毛細折紙現(xiàn)象（隨著液滴蒸發(fā)，彈性薄膜會在表面張力的作用下逐漸變形折疊）啟發(fā)，發(fā)明了一種簡單有效的構(gòu)建三維復雜水凝膠的方法，并實現(xiàn)了水凝膠的形狀和大小的可控調(diào)節(jié)。同時，建立了數(shù)學模型用于預測水凝膠的形狀。通過改變二維薄膜的形狀、無量綱參數(shù)（彈性毛細常數(shù)Ce）和蒸發(fā)時間，并利用模型精確地實現(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用前景。
基于毛細折紙現(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下完成的。西安交通大學為該論文的第一完成單位和第一通訊單位。
