近日，贺强教授团队于《Nanoscale》发表综述“Chemically active colloidal superstructures”，系统总结了化学驱动胶体马达的自推进机制、非平衡态相互作用及动态自组装行为。研究提出通过设计胶体马达的化学通信行为，可定向构建具有特定空间构型和复杂功能的活性胶体超结构，为开发自适应、自修复和可重构的新型活性软物质材料开辟了新路径。

Nanoscale, 2025,17, 12534-12553.

文中指出，化学驱动胶体马达的自推进依赖于三种机制：自电泳驱动（如Au-Pt双金属马达通过局域电场诱导电渗流推动自身）、自扩散泳驱动（如Janus球形Pt-SiO₂马达催化分解H₂O₂形成浓度梯度驱动运动）及扩散-渗透流驱动（如花生状α-Fe₂O₃马达在边界诱导不对称扩散-渗透流推动其运动）。除了驱动自身外，化学驱动胶体马达还可通过化学反应产生的局域流体场，诱导泳效应和渗透流，影响相邻胶体马达的运动，从而实现自发的化学通讯，促进马达间的动态自组装。该综述概述了化学驱动胶体马达动态自组装的最新进展，涵盖了同一化学驱动胶体马达、带有惰性胶体粒子的化学驱动胶体马达以及不同化学驱动胶体马达间的定向动态自组装。不仅关注了具有不同自推进机制的化学驱动胶体马达与惰性胶体粒子之间的相互作用，还探讨了化学驱动胶体马达之间的通信行为。阐述了调控化学驱动胶体马达组装行为的基本物理化学机制，提出了可控构建活性胶体超结构的通用策略，并讨论了这些超结构的定向动态自组装可能带来的潜在应用。例如，胶体马达的动态自组装可模拟生物集群行为（如细菌运动）及分子层级组装，助力生命科学研究；在智能材料领域，开发出自适应软体机器人、光控“超机器”（完成货物定向运输）及环境响应传感器，为微型机器系统提供新范式。

本研究获得国家自然科学基金重大项目和国科温州研究院启动项目的支持。

论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2025/NR/D5NR00650C