微图案表面在柔软的水性组织样材料上表现出增强的剪切牵引力，因此有可能通过提高医疗器械在组织上的锚定性能来推进医疗技术。然而，增强剪切牵引力的基本机制仍然难以捉摸，因为以前的研究集中在微图案表面与刚性基板而不是软基板之间的相互作用。近日，科研人员提出了一种粒子跟踪方法，以实验测量软水凝胶在与微尺度柱阵列的正常和剪切接触中的微尺度三维 (3D) 变形。测量的 3D 应变和应力场表明，每个单独的柱子和变形的水凝胶基板之间的横向接触控制着剪切响应。此外，通过比较具有不同横截面几何形状的柱子，团队观察到实验证据表明，柱子在水凝胶基底上的剪切牵引力对其前缘在剪切方向上的凸面特征敏感。
图 1. 压痕和剪切实验表明横向接触机制。
图 2. 使用球形压头验证粒子跟踪方法。
图 3. 横向接触控制每根柱子的剪切力。
图 4. 柱子几何形状影响每根柱子的横向接触和剪切力。
相关论文以题为Local lateral contact governs shear traction of micropatterned surfaces on hydrogel substrates发表在《Science Advances》上。通讯作者是科罗拉多大学博尔德分校Mark E. Rentschler和龙荣教授。
参考文献：
DOI: 10.1126/sciadv.abn2728
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