高精度仿生结构与微纳3D打印的跨界融合:从单一形态到集成功能的多维突破
在自然界中,万物有灵的精妙结构和卓越功能是激发人类创新研发的重要灵感来源。受昆虫复眼超宽视场角动态追踪能力启发,可构建用于机器人或无人机的视觉系统;参照海参肌肉生长结构特性,为用于治疗周围神经损伤(Peripheral nerve injury,PNI)的自体移植术提供了一种给高效策略。当然,在极寒地区生长的植物,其独特的微结构也称为科研人员关注的重点,例如受秦岭箭竹叶片的微沟槽结构启发,为极端天气下的公共能源系统提供了新型防护策略。
然而,传统仿生技术长期受限于制造工艺的精度不足与复杂结构实现难度,难以复刻生物系统的跨尺度、微结构等功能特性。近年来,微纳3D打印技术通过高精度结构制造、多材料协同打印与动态性能调控三大核心能力,正在推动仿生系统从单一形态模仿到功能集成创新,成为连接生物启发设计与工程应用的关键纽带。