具有纳米纤维尖端连接的人工纤毛束

鱼类中的机械感觉纤毛束是精心设计的仿生人工流传感器的灵感来源。我们报道了一类新型超灵敏MEMS流量传感器的发展，其模拟纤毛束的复杂形态，包括静纤毛、尖端连接和壶腹，从而实现了与生物实例相匹配的阈值检测极限。人工纤毛束通过制造具有梯度高度的紧密间隔聚合物微柱阵列实现。构成基本传感元件的尖端连接通过静电纺丝对齐的PVDF压电纳米纤维连接聚合物纤毛的远端尖端来实现。优化合成的透明质酸-甲基丙烯酸酐水凝胶具有接近生物壶腹的特性，结合滴铸法用于形成包裹纤毛束的人工壶腹。在测试中，流体拖曳力导致纤毛束滑动，拉伸柔性纳米纤维，从而产生电荷。