◎ 本刊综合报道

人造肌肉“以柔代刚”在微细管道巡检探测中大显身手

近期，清华大学机械工程系现代机构学与机器人化装备实验室的科研团队研发了一种以新型软性材料介电弹性体致动器和基于智能复合微结构的锚定单元

作为人造肌肉和传动装置，构建的蚯蚓仿生管道机器人。相关研究论文发表于国际期刊《科学·机器人》。据介绍，采用这种方式制备的人造肌肉十分柔软，具有高功率密度、长寿命等优势，其智能性体现为在外界（电场）刺激作用下可变形，能够在弯曲管道中被动适应管道曲率。此外，利用人造肌肉独有的可控收缩和舒张变形特性，机器人可在管道中快速“蠕动”。这款管道机器人，将来有望在航空发动机管路检修等领域发挥作用。

超耐用涂层数分钟杀死病毒和细菌

在人类与细菌长达数百年的斗争中，可能很快会出现一种新武器：

第一种可快速杀死细菌和病毒并持续数月的耐用涂层。美国密歇根大学工程师和免疫学家团队在《物质》杂志发表的研究证明，新涂层对新冠病毒、大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和多种其他病原体都具有致命性。即使在键盘、手机屏幕和涂有鸡肉的砧板等表面，经过数月的反复清洁和磨损后，它仍能杀死99.9%的微生物。新技术的关键挑战是将油和聚氨酯结合起来，让油分子发挥杀菌作用，同时防止它们快速蒸发。研究团队发现了一种交联解决方案，它通过加热在分子水平上将材料连接在一起。较小的油分子很容易与交联聚合物分子结合，形成稳定的基质。

等离子喷涂技术提升稀土新磁材生产效率

日前从包头稀土研究院获悉，该研究院的稀土材料研究所磁性材料表面技术团队，依托内蒙古重大专项与内蒙古工业大学合作，利用等离子喷涂—晶界扩散法在几乎不降低剩磁的条件下，用重稀土氧化物将牌号为50M磁体的矫顽力提升了约60%。据介绍，将等离子喷涂技术应用于烧结钕铁硼磁体表面重稀土元素晶界扩散层的制备，破解了用重稀土氧化物进行晶界扩散的难题，具有成本低、原料性质稳定、便于实现自动化等优点。该技术易于推广，可以对纯金属或合金，以及陶瓷、塑料等大多数非金属进行表面改性，有望在航空航天、机械制造、石油化工等领域中得到广泛应用。

石墨到金刚石相变机制被阐明，为研发高性能新材料提供启示

从燕山大学官方网站获悉，近期燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室田永君院士团队的赵智胜教授等人与国内外学者合作，阐明了静高压下石墨到金刚石直接相变这一困扰了科学界半个多世纪的难题，同时发现了一类具有优异性能组合的新型杂交碳材料。研究成果于近日在线发表在《自然》杂志上。该研究团队将这类具有石墨/金刚石共格界面的杂交碳材料命名为Gradia。Gradia具有优异的力学性能和电学特性组合，集合了石墨和金刚石的性能优势。此外，其性能可通过改变石墨和金刚石的比例进行进一步调控，是实现导电/超硬、极韧/极硬等优越性能组合的新一代高性能碳材料。此次发现的新型杂交碳材料也为发展高性能新材料提供了一定的启示。

新扩张显微技术让隐藏分子“现形”

在活细胞内，蛋白质和其他分子通常紧密地堆积在一起。这些密集的簇很难成像，因为无法将荧光标记嵌在分子之间而使它们可见。据8月29日发表在《自然·生物医学工程》杂志上的论文，美国麻省理工学院研究人员开发出一种新的方法来克服这一限制，使这些“看不见”的分子变得可见。该技术通过扩大细胞或组织样本来“疏导”分子，从而使得分子更容易被标记。这种方法建立在之前开发的扩张显微镜技术基础之上，能让科学家们可视化以前从未见过的分子和细胞结构。使用这项技术，研究人员可对神经元突触中发现的纳米结构进行成像。他们还对与阿尔茨海默病相关的β淀粉样蛋白斑块的结构进行了详细成像。

特殊墨水打印的扁平物可立体变形

木制品通常通过锯切、雕刻、弯曲或压制制成，现在，这些方法似乎要过时了。在8月23日的美国化学学会秋季年会上，以色列希伯来大学科学家描述了如何对3D打印挤出的扁平形状进行编程，使其自我变形为复杂的3D形状。在未来，这项技术可用于制造家具或其他木制品，被烘干后还能形成所需的形状。研究团队发现，物体的最终形状也可通过调整打印速度来控制。这是因为收缩发生在垂直于油墨中的木材纤维上，而打印速度会改变这些纤维的排列程度。较慢的速率使粒子的方向更随机，因此在所有方向上都会发生收缩。更快的打印速度使纤维彼此对准，因此收缩更具方向性。

人体“护照系统”阐明器官交流过程

美国斯克里普斯研究所、南加州大学的科学家们成功创建了一个模型来标记和跟踪能够实现器官间交流的蛋白质信号。日前发表在《开放生物学》上的论文指出，新小鼠模型标记了细胞分泌的蛋白质并跟踪它们在全身的运动。这项新技术可塑

造人们对健康与患病组织的分子理解，以及器官间通讯在疾病发作和进展中的作用。研究人员称，这种新模型可比作在体内建立一个护照系统，可确定蛋白质来自哪里以及它们要去哪里，最终可将这些相互连接的通信网络曝光，根据这些新知识开发治疗方法，因为许多疾病起源于一个器官，然后最终传播到其他器官。具有转移特性的癌症就是一个例子。新研究发现的任何在疾病中发挥作用的蛋白质都有可能转化为治疗药物。 （文中所有图片仅为示意）