近日，生物医学工程学院柔性电子材料与器件团队在国际期刊《Science Advances》（Science子刊，中科院一区Top期刊）发表题为“Hydrogel-Assisted Microfluidic Spinning of Stretchable Fibers via Fluidic and Interfacial Self-adaptations”的研究论文。

遊雅堂 アプリ在人体中广泛存在，如神经遊雅堂 アプリ、肌遊雅堂 アプリ、浦肯野遊雅堂 アプリ等。研发具有仿生性能的人工合成遊雅堂 アプリ，有望应用于组织功能修复、生理信号监测、光电刺激干预等场景，为解决众多生物医学问题提供有效工具。基于此，开发生物相容且与软组织力学性质（柔软且可拉伸）相仿的遊雅堂 アプリ成为关键。目前，研究者基于水凝胶开发了各种遊雅堂 アプリ以满足上述需求，然而较差的稳定性限制了其应用。因此，研发生物相容、柔软、可拉伸且性能稳定的人工合成遊雅堂 アプリ具有重要意义。

弹性体聚合物能够被用来制备柔软且稳定的可拉伸遊雅堂 アプリ，然而其制备过程依赖于聚合物的可纺性。对于一大类性能优异、应用广泛的弹性体聚合物，如聚二甲基硅氧烷（PDMS）和Ecoflex等，并不具有直接可纺性，使得现有技术仍无法量产其高品质遊雅堂 アプリ。因此，开发普适于该类不可纺弹性体聚合物的纺丝技术，成为促进其遊雅堂 アプリ态开发和应用的关键。

该研究以PDMS为主要对象，基于自主开发的微流控技术建立了一种弹性体遊雅堂 アプリ制备新策略（图1）：海藻酸水凝胶遊雅堂 アプリ充当保护性外壳，包裹PDMS的油相预聚物内核遊雅堂 アプリ，在内核交联固化后除去外壳，得到弹性体聚合物遊雅堂 アプリ。深入研究了高黏度油相内核与水凝胶前体溶液间的多相流与界面现象，以及黏度、挤出速度、纺丝头尺寸等因素对遊雅堂 アプリ形态的影响，并揭示了内压力与水凝胶外壳回缩力间抗衡作用所介导的均匀、光滑且圆柱形内核遊雅堂 アプリ的形成机制。基于此，成功制备了直径大范围可控（0.04-3.70 mm）、长度数十米且形态优良的可拉伸遊雅堂 アプリ。该工作不仅开发了一种全新的纺丝策略，还将为微流控与纺丝技术相结合提供理论指导。

图1. (a) 水凝胶辅助的纺丝技术示意图；(b) 多种弹性体遊雅堂 アプリ照片；(c) 微米级硅胶遊雅堂 アプリ照片。

同时，该技术也能够制备具有弹簧状结构的螺旋遊雅堂 アプリ。刚纺丝得到的遊雅堂 アプリ中的预聚物内核仍处于未交联状态，且受水凝胶外壳保护，因此通过一体化缠绕塑形能够制备弹性体螺旋遊雅堂 アプリ（图2）。受益于水凝胶外壳间的湿态附着现象，缠绕过程极为简便和可控，成功制备得到了尺寸大范围可控、可拉伸性优异（断裂伸长率数十至上百倍）且力学顺应的弹性体螺旋遊雅堂 アプリ，极大拓展了遊雅堂 アプリ材料的性能极限。

图2. (a) 弹性体螺旋遊雅堂 アプリ示意图及照片；(b-c) PDMS螺旋遊雅堂 アプリ的照片和应力-应变曲线。

基于该技术，团队成功制备了多种弹性体遊雅堂 アプリ并展示了其应用潜力：PDMS遊雅堂 アプリ可编织为不同结构的绳索和织物；导光性优异的PDMS遊雅堂 アプリ可用作可拉伸光纤，能够以可穿戴式监测多种人体力学信号；平直和螺旋结构碳纳米管（CNT）/PDMS导电遊雅堂 アプリ能够分别用作可穿戴力学传感器和力不敏感导体；磁性修饰的螺旋PDMS遊雅堂 アプリ能够磁控进入血管样管道内，有望用作血管内软体机器人。上述应用证明了该技术及所制得遊雅堂 アプリ的巨大潜力，尤其在生物医学领域中的独特优势。

图3. (a) PDMS织物；(b) PDMS光纤的可穿戴力学传感应用；(c) 平直和螺旋结构CNT/PDMS遊雅堂 アプリ的力电性质及可穿戴力学传感应用；(d) 磁性修饰的PDMS螺旋遊雅堂 アプリ进入血管样管道并磁控移动。

该研究解决了一大类不可纺聚合物的量产化纺丝难题，将极大地促进新型可拉伸遊雅堂 アプリ的研发和应用，有望作为一种基础性制备技术和材料类型，广泛应用于生物医学工程等多个行业领域。

研究得到了国家自然科学基金、海南省重点研发项目、海南大学协同创新中心项目等资助。海南大学为第一完成单位，生物医学工程学院赵国旭副教授为论文第一/通讯作者，生物医学工程学院王东教授和西安交通大学生命科学与技术学院徐峰教授为论文共同通讯作者。

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