利用声波塑造物质：从微粒到功能结构

摘要 声学定向组装（ADA）是一种在多尺度上构建物质结构的多功能策略，可对多种材料实现非接触式、无创且可调控的操作。本综述总结了聚合物、无机颗粒、金属和活细胞的声学操控进展，重点关注这些构建基元如何组装并稳定为永久结构。先前的综述对器件设计、操控机制和特定应用提供了深刻见解。相比之下，较少强调材料的作用及其在声学操控期间和之后的转化。在此，我们从面向材料的视角出发，将瞬态声学组织与稳定和/或功能结构的形成联系起来。我们引入了一个框架，用以区分预先存在颗粒的组装体与在声学操控过程中生成的组装体，并探讨了这种区别如何影响固定策略、结构保真度和应用。案例研究展示了复合材料中的定向导电性、具有生理相关结构的生物功能支架的形成以及化学有序结构。文中还讨论了与挤出成型和立体光固化（vat-based）打印技术的集成，从而能够制造具有嵌入功能的定制材料。这些进展使 ADA 成为组织工程、柔性电子、催化和储能等多功能材料的有力平台。