三維微流體網路有一些非常有價值的可能用途，這是一系列微尺度分支通道，這些通道穿過一塊三維材料。 這些通道足夠狹窄，能夠透過毛細作用將各種液體分散到整個材料中，無需泵送。 現在，科學家們設計出了一種更簡單的方法，即透過植物根部的鑄模來製造這種東西。

帶有菌根真菌菌絲的黑麥草根的玻璃模型

除其他潛在應用外，這種網路還可用於實驗室培養的替代皮膚或器官、自癒材料和軟機器人設備。 然而，由於微細通道的微細加工是一項艱鉅的任務，因此該技術尚未廣泛應用。

考慮到這一限制，日本九州大學的津森不二夫教授及其同事將目光投向了已經具備所需結構的物體：植物根系，從根本上說，根是在三維土壤基質中分支的複雜輸水結構。

科學家首先創建了一種由奈米二氧化矽顆粒、羥丙基甲基纖維素樹脂和水組成的土壤替代生長介質。 然後將蘿蔔、白三葉和黑麥草等植物的種子放入該培養基中，讓其發芽。

一旦植物建立了良好的根系網絡，就將它們和生長介質放入窯中，加熱到超過1000 ºC （1832 ºF）。

最終形成的透明玻璃板上佈滿了根狀的微流體通道。 這些通道的寬度從主根的150 微米到這些根上分支的毛髮的大約8 微米不等。

黑麥草根（左）和黑麴菌絲（右）的玻璃鑄模九州大學/津森實驗室

在這概念的基礎上，科學家進一步嘗試在培養基中種植真菌，而不是植物。 結果發現，這種生物極其細小的根部結構（即菌絲）在玻璃中形成了窄至1 微米的通道。

除了這項技術的其他潛在應用（可使用玻璃以外的基質），它還可以作為研究植物根系功能的簡單方法。 這反過來又可以改進農作物的種植方法。

Tsumori說：”我們實驗室的重點是生物仿生學，我們試圖透過研究自然界和人工複製此類結構來解決工程問題。還有什麼比植物根系和真菌菌絲更能說明自然界中的微流體技術呢？

有關這項研究的論文最近發表在Scientific Reports期刊上。