夹杂互联双层乳液可模仿人体组织的分类和过滤能力

想象一下，如果能像人体组织一样，精准地让特定分子通过，同时把其他分子挡在门外——这种材料一旦问世，会在医学、机器人等领域掀起怎样的波澜？最近，美国得克萨斯大学奥斯汀分校的团队真的做到了。他们开发出一种新型3D打印材料，名为“夹杂互联双层乳液”，其结构和工作原理与人体组织高度相似，相关成果已发表在《自然·材料学》杂志上。

过去，科学家们虽然能造出小型组织状材料，但一旦想放大到实际应用尺寸，就卡住了。而这次，方法出奇地简单：通过混合与离心，短短几分钟内，数十亿个微小水滴被紧密挤压在一起，迅速形成大型组织状材料——瓶颈一下子被打破了。每个水滴都由一层薄膜隔开，这些膜彼此相连，结构就像人体里真正的细胞。这些人工组织可以像肾脏或肠道那样，分离和输运离子、分子。

更关键的是，这种柔性材料能塑造成各种不同人体组织的形态。由于结构与真实组织高度相似，且能用生物相容性材料进行3D打印，它天然适合作为生长新组织或器官的支架。灵活性和响应性也让它成为软体机器人的理想基础材料。甚至，通过添加特定蛋白质，这种材料还能传导离子电流，就像神经组织一样——这为构建模仿人脑的计算系统打开了新的大门。

在另一个实验中，研究人员加入一种蛋白质后，这种组织能区分废水中的铵离子和其他离子，并利用膜滤除掉不需要的组分。这意味着，回收和再利用废水中的关键矿物离子与营养物质，有了一条极具前景的新路径。