题目：仿生人工纤毛的制备及其磁性动态性能的研究

    近年来，静态形貌的图案表面得到了相当大的关注，因为它们可以提供不同的功能。微米级柱状阵列或者垂直的纳米纤维阵列也利用多种方法制备可以得到不同的功能，像由憎水生物表面启发得到的经过适当处理的垂直柱状、脊状或者纳米纤维的人造表面对水，甚至对油，都可以表现出很大的接触角。相比于静态形貌图案，动态形貌图案追求的是外部可控表面。比如中尺度的棒状结构嵌入温度敏感的聚合物层，得到在水和湿度环境中的温度响应表面。除了人造表面外，自然界中，很多纤毛结构存在于生物器官中，起到保持有机体活性、传输目标物以及感受外界刺激物的作用。

    本论文受自然界纤毛的结构和性能的启发，利用“快速无模板法”在基底表面（玻璃、PDMS（聚二甲基硅氧烷）或者其他）生长出磁性人工纤毛。当施加一个外加磁场时，含有磁性纳米粒子和弹性聚合物的溶液中会以自下而上的自组装方式迅速形成纤毛结构。所制备的纤毛长度是毫米级，其高宽比甚至可以超过100。我们研究了所施加的磁场强度和纳米粒子尺寸对制备纤毛的影响来实现纤毛尺寸的可控调节。这种纤毛在磁场中表现出很好的弯曲可恢复性，这种弯曲驱动给纤毛带来了很多重要的功能：比如可以在纤毛表面运输宏观的非磁性材料，还可以实现促进粘性液滴的混合。

    通过环境扫描电镜、EDS、光学显微镜和佳能照相机等对样品的结构和性能进行了表征，测量了这种纤毛结构的密度、长度、平均直径及高宽比等数据，研究了其在磁场中的弯曲驱动特性以及在一定频率的变动磁场中对粘性液滴的加速混合。

    这项研究所制备的仿生纤毛结构不仅具有优良的机械稳定性和可控性，而且具有很重要的功能特性，对我们以后研究磁性自组装以及粘性液滴驱动具有非常深远的指导意义。