应重点实验室韩玉龙教授邀请,南京医科大学生物医学工程与信息学院胡本慧教授与南京大学现代工程与应用科学学院权浩诚副教授做客“丝路青年学者论坛”,于9月11日下午在A8号楼7楼报告厅,分别围绕感知增益型电子仿生体和天然生物材料力学性能与仿生结构设计两大前沿课题展开学术分享。

生物接口是连接生物组织与电子设备的关键技术界面,能够实现稳定、适形的信号交互与功能整合。胡本慧教授及其团队关注到现有心脏表面生物接口易诱发心室重构,导致接口失效的难题。针对该难题,其团队受蜘蛛丝多级结构启发,提出内源分子驱动聚合物网络收缩的新机制,实现了在搏动心脏表面原位形成适形接口,打破了传统植入需停跳的困境。该生物接口具有50%的高收缩率和收缩后仅80 kPa的超低模量,可准确识别心律失常。胡教授团队还提出一种基于离子重分布的仿生机制,将静态压力检测限降低至1 Pa,并设计出通信功耗极低、通信距离大幅提升的无线电子皮肤。

权浩诚副教授系统介绍了天然生物材料在防护、粘附与驱动等功能中的多级结构与力学优化策略。其团队通过对鱼鳞、蝗刺、海绵、灵芝等多种生物体系的研究,揭示了 Bouligand 螺旋纤维、摩擦锁定、双层壳泡沫夹层等多种能量耗散机制,建立了生物材料的形态规律和穿刺效率与结构稳定性间的优化设计原则。在粘附领域,权教授团队基于壁虎末端微纤维的仿生设计,实现了低预载高粘附,并与柔性电子系统集成,开发出可重复使用的皮肤贴附平台;在驱动领域,总结了天然湿度驱动器官的结构协同原理,提炼出被动式仿生执行器的多尺度设计策略。

两位学者的报告引发了现场师生的热烈讨论,体现了多学科融合的创新视野。整场交流进一步拓展了师生对仿生材料与智能感知系统在前沿医工交叉、软硬件协同等方向的认知边界,激发了广泛的研究灵感。