猪鼻子也能用来做纳米结构？这篇文章给你答案

导读

一篇用“猪鼻子”圈住两篇SCI的报道登上微博热搜，并受到新华社、人民日报等多家国内知名媒体的关注。刚打开的热搜的时候，小编和大家一样疑惑，猪鼻子不是吃的么吗？咋还能做研究，那么隐藏在“猪鼻子”纳米结构里的奥秘到底是什么？

成果掠影

近日，上海理工大学余灯广、宋文良团队在《细胞》（Cell）旗下刊物The Innovation上发表了《静电纺丝喷头——可见世界和“不可见”纳米微观结构之间的桥梁》的评论综述文章，该文从传统电纺设计的局限，纺丝头的仿生元素以及所得纤维的应用前景三个方面介绍了隐藏在“猪鼻子”纳米结构背后的电纺仿生设计。

从“猪鼻子”形态中获得灵感，这种“一鞘内含分裂双芯”的结构代表了一种相伴而不相邻的空间关系，在自然界中广泛存在，所设计出的纺丝头可制备出具有一鞘双芯且分离的纳米纤维，具备巨大的载药控释和生物医用潜力。不仅仅“猪鼻子”，近年来，静电纺丝技术的仿生设计元素越来越受到人们的重视，比如模仿竹截面、鸟类羽毛、海中蛏子结构等多种特殊结构形态的同轴多轴静电纺丝设计，模仿金字塔贝壳形状的无针纺丝喷头设计以及模仿莲蓬形状的多针纺丝设计等等都有被报道。

静电纺丝的仿生学设计原理和应用示意图

由这些纺丝技术所得的非传统形态纤维为我们提供了广泛的应用途径：i)中空纤维利于物质扩散，可以在催化、超级电容器和电池领域的应用中具备优越表现；ii)芯鞘结构提供了载药和功能的组合性，治疗和诊断成分都集成在同一纤维中； iii)芯鞘结构可以提供多级过滤效果，提供与目标污染物的大面积接触，可有效用于环境领域；iv)具有特殊多针或无针纺丝头的静电纺装置还可以提高生产率，获得精细的纤维形态控制。

成果启示

日本著名的诺贝尔化学奖得主福井谦一说：“大自然深不可测，在科学的自然认识中，对科学创新最有影响的，就是直接地、如实地认识自然。整天和复杂而单纯的大自然打交道的科学工作者，若不靠这种认识方法，就不可能创造出推进科学前进的理论和新的科学法则。” 静电纺丝技术的仿生设计研究为新颖纳米纤维结构提供了可行途径，更多基于仿生设计的研究也方兴未艾……

论文链接 https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(23)00009-7

本文由作者供稿