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基于三通道!新型仿生管状致动器精确复现纤毛复杂运动

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鞭毛和纤毛作为细胞的运动附属物,在众多生物系统中扮演着推进、进食、运输等关键角色。研究表明,尽管它们都源自相同的9+2轴丝生物结构,却采用了截然不同的运动策略来支持生命活动:鞭毛通过手性波形,如二维平面波运动和三维螺旋波运动,来推进自身;而纤毛则依赖二维或三维的不对称搏动来实现有效运动。

前不久,来自香港科技大学的申亚京教授研究团队,为了更深入地探索真核鞭毛/纤毛生物如何从共同的结构起源演化出多样的运动模式,他们推导出了一个统一的物理模型,用以描述由内部微管结构弯曲导致的外部运动,并提出了一个基于三通道的管状驱动新概念。这一研究成果不仅加深了对微生物推进机制的理解,还为仿生系统的设计提供了新的灵感,有望在广泛的工程领域中得到应用和推广。

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