藻类状人工有机趋光性微游动器

趋光性是质量受光驱动的自运动，是细菌、藻类等具多种运动能力的运动生物中常见现象。在自然生物中，机械力利用代谢能生成以在光存在下推进游动，并执行重要生化反应。本文报道一类新型微游动器，展现出引人注目且复杂的微游动介导的群落形成特性，类似绿藻。我们探索了一种简便热解反应，产生均匀有机纳米结构并形成图案化自组装。胶体表面的精细平衡形成有趣结构，如动态群落、叶状体状图样与纤毛状微臂。在弱光下可见正趋光与负趋光，分别使微游动器朝光与背离光推进。游动时观察到胶体微游动器与邻近组装体的螺旋运动及静电相互作用。组装体形成呈分形特征，并可用强光瓦解。强曝光刺激以快速负趋光为主，导致沿光路定向推进。这些亲液胶体碳质胶体的类藻生命行为在酒精中稳定，并因超亲水性可经水可逆中止。因此我们引入一类类生命胶体化学架构。我们的发现或可激发用于仿生与催化应用的可编程微游动器多样性创建，以及微观理解与操控组装集体效应的研究。