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港大团队造出刺激响应的变形微流控系统，用于动态人工血管网络等( 二 )

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这样一来 ， 所设计的微流控装置不但可以在内部引入流体进行各种化学反应 ， 还能随着环境中光照、温度、湿度的变化来调整形状 ， 而形状调整又能实时反馈回流体中 ， 从而影响正在进行的化学反应 。
简单来说 ， 潘益通过响应变形的方式 ， 让微流控装置的外部环境与内部微流体之间互动起来 。 装置不再是“木讷的” ， 而是有了自己的“小动作” 。
最后 ， 潘益将TOM用作能实现适应性光合成反应的光微反应器 ， 以展示该装置的工业意义 。 当外界环境适合光合成反应时 ， 比如有足够高的光强时 ， 装置便会主动铺开 ， 以提高流道中反应物的光合成转化率；
当环境不利于反应时 ， 装置能通过感受环境变化而折叠 ， 这时可通过降低转化率来保留更多的原料 ， 以避免在不适合的环境下发生反应、以及生成各种副产物 。
所以 ， 该研究的价值之一在于 ， 针对工业生产中如何智能分配资源的问题 ， 潘益利用让装置具备环境响应能力的方法 ， 提供了一种新型解决思路 。

（来源：ScienceAdvances）
论文成为ScienceAdvances当期封面
近日 ， 相关论文以《植物启发的TransfOrigami微流体》（Plant-inspiredTransfOrigamimicrofluidics）为题 ， 发表在ScienceAdvances上 ， 并成为当期封面论文 。 潘益担任第一作者 ， 香港大学机械工程系岑浩璋教授担任通讯作者 。

图|当期封面（来源：ScienceAdvances）
潘益说 ， 每位审稿人对论文的第一句评价 ， 都不约而同地用了“有趣（interesting）”一词 。 其中一位审稿人指出 ， 此次报道的新方法是对4D响应性结构研究的一个良好补充 ， 也能给适应性光合成反应的相关研究开拓道路 。 其还认为 ， 对于其他可形变的结构应用 ， 该工作也是一个很好的延展 ， 对于将形变结构用在促进流体中的化学反应 ， 可以带来一定启发 。

图|相关论文（来源：ScienceAdvances）
据悉 ， 潘益最初的研究项目是刺激响应性材料的运动方式 ， 即利用响应材料/结构来模仿各种生物的运动方式 ， 从而设计出各类仿生微型软体机器人 。 其中一个运动设计的例子是模仿植物的开花过程 。
事实上 ， 模仿花开这一植物运动的例子 ， 在许多响应性材料的论文中都有出现 。 但是 ， 他在了解植物运动的原因时 ， 产生了一个疑问：植物之所以运动 ， 是为了适应环境变化而生存 。
比如 ， 开花是为了让动物帮助它授粉 ， 叶片张开是为了促进光合作用 。 而设计各种形变材料去模仿植物运动 ， 对于人类而言又有什么实质意义？
经过几番思索后 ， 潘益决定将植物运动这一典型例子 ， 往更深层次的应用去做 ， 让所开发的响应性材料和装置 ， 也能实现某些工业价值 。
于是 ， 他把目标定位在能进行光化学合成的光微反应器中 ， 即通过模仿植物的感性运动 ， 去设计一个既能形变、又能用做光化学反应的微流控装置 。 因此 ， 立项之后的潘益第一个任务 ， 就是将装置制作出来 。
这时 ， 必须面对两个问题：一是如何将很薄的微流控装置制作出来 ， 以方便折叠形变；二是如何将响应性材料整合到装置中 ， 从而实现环境响应功能 。
把装置制作出来后 ， 又要验证装置在不同环境下的形变 ， 对于管道中的微流体的影响 ， 以及受影响的微流体如何将影响效果体现在流体的光化学反应上 。 待走完这一系列验证流程 ， 拿到有信服力的数据后 ， 课题组才将装置放到应用层面上做展示 。

（来源：ScienceAdvances）
基于本次研究 ， 未来潘益主要有三方面计划：
首先 ， 会继续提升装置的性能 ， 比如响应速度 。 虽然模仿对象是植物 ， 但是他并不希望装置的响应速度和植物运动一样慢 。 所以 ， 他会在结构和材料层面上去改进装置 。
其次 ， 对于装置的结构设计 ， 他也会结合更精巧复杂的折纸和剪纸结构 ， 让微流管道有更多变化 。
最后 ， 将对功能进行拓展 。 比如 ， 在结合生物材料的器官芯片或导电材料的柔性电子中 ， 去实现环境响应 ， 以将应用领域拓展到生物医学和可穿戴设备中 。
“我们永远不知道大自然赋予的下一次灵感来自哪种生物”
潘益表示 ， 灵感的来源是研究中最难忘的事 。 他本身喜欢看自然类的纪录片 ， 在一部关于植物的纪录片（《植物王国KingdomofPlants》）中 ， 出现了各种植物的延时拍摄影片 ， 即将一段用几天时间拍摄的录像 ， 压缩在几十秒钟之内播放完 。

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