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2024
05-31杭州師范大學(xué)：基于麥芒仿生多級(jí)結(jié)構(gòu)的高靈敏與寬量程離-電式壓力傳感器
電容型柔性壓力傳感器在智能機(jī)器人、可穿戴電子產(chǎn)品、人機(jī)交互等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的電容型壓力傳感器由于受介電層壓縮性和單位面積電容（UAC）的限制，其靈敏度和檢測(cè)精度均較低。近年來(lái)，由離子凝膠基介電層和柔性電極組成的電容型離-電式壓力傳感器因其具有高靈敏度、高檢測(cè)精度受到廣泛關(guān)注?；陔x-電式壓力傳感器的雙電層（EDL）原理，傳感器輸出電容信號(hào)的變化主要取決于其內(nèi)部介電層/電極界面的演變。因此，對(duì)介電層/電極層界面進(jìn)行有效設(shè)計(jì)是獲得高性能離-電式壓力傳感器的關(guān)鍵。除了優(yōu)異的傳感性能外，光學(xué)透2024
05-30南方科技大學(xué)葛锜團(tuán)隊(duì)：高性能共價(jià)適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)形狀記憶聚合物的可重構(gòu)4D打印
4D打印技術(shù)使3D打印結(jié)構(gòu)在外界環(huán)境刺激下產(chǎn)生主動(dòng)變形，從而實(shí)現(xiàn)三維機(jī)械構(gòu)件-驅(qū)動(dòng)器一體成型。智能材料4D打印的是國(guó)內(nèi)外的跨學(xué)科研究熱點(diǎn)之一。形狀記憶聚合物（ShapeMemoryPolymers，SMPs）是一種具有較高模型的智能材料，已被廣泛用于4D打印。然而，大多數(shù)SMPs是熱固性材料，它們具有穩(wěn)定的化學(xué)交聯(lián)，因此只能“記憶”一種形狀。為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)打印的三維SMP結(jié)構(gòu)“記憶”多個(gè)形狀并完成多種任務(wù)，需要使SMP的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有可塑性。共價(jià)適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)（covalentadaptablenetw2024
05-272024
05-27港科大最新研究！當(dāng)機(jī)器人按照上蒼蠅復(fù)眼會(huì)怎樣？！
香港科技大學(xué)范智勇教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種針孔復(fù)眼（PHCE）系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了3D打印的蜂窩狀光學(xué)結(jié)構(gòu)和半球形的全固態(tài)高密度鈣鈦礦納米線（PNA）光電探測(cè)器陣列。這種無(wú)透鏡的針孔結(jié)構(gòu)（PHA）可以根據(jù)底層圖像傳感器的需求，設(shè)計(jì)制備出任意布局。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)比光學(xué)模擬和成像結(jié)果驗(yàn)證了該視覺(jué)系統(tǒng)的關(guān)鍵特性和功能，包括超寬視場(chǎng)、精準(zhǔn)的目標(biāo)定位和運(yùn)動(dòng)跟蹤能力。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步演示了PHCE系統(tǒng)在無(wú)人機(jī)上的功能集成，使其能夠跟蹤地面上的四足機(jī)器人。這種空中-地面協(xié)作機(jī)器人互動(dòng)展示了PHCE系統(tǒng)在未來(lái)多機(jī)器人協(xié)作和機(jī)2024
05-27微尺度3D打印技術(shù)：重塑微型器件制造的未來(lái)
隨著科技的不斷進(jìn)步，微尺度3D打印技術(shù)正逐漸成為微型器件制造領(lǐng)域的革命性工具。這項(xiàng)技術(shù)以其精確控制和高度定制化的能力，為微型器件的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)提供了可能性，預(yù)示著未來(lái)制造業(yè)的新紀(jì)元。微尺度3D打印技術(shù)的核心在于其能夠在微小的尺寸上精確地沉積材料，從而創(chuàng)建出精細(xì)復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。這一技術(shù)突破了傳統(tǒng)制造方法在精度和復(fù)雜度上的局限，使得微型化設(shè)備和零件的生產(chǎn)變得更加高效和經(jīng)濟(jì)。例如，通過(guò)微尺度3D打印，可以生產(chǎn)出直徑僅幾微米的微型齒輪和傳感器，這些微型器件在醫(yī)療設(shè)備、精密儀器以及航空航天等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)2024
05-24蘇州大學(xué)嚴(yán)鋒教授團(tuán)隊(duì)：小球藻抗菌微針治療糖尿病創(chuàng)面
慢性創(chuàng)面是一種發(fā)病率很高的流行病，影響著超過(guò)1%的人們，已經(jīng)成為醫(yī)療保健系統(tǒng)中的一大挑戰(zhàn)。糖尿病創(chuàng)面是影響許多糖尿病患者的典型慢性創(chuàng)面，由于其愈合困難和復(fù)發(fā)率高。雖然已經(jīng)開(kāi)發(fā)了涉及生化(如生長(zhǎng)因子)和生物物理(如負(fù)壓療法和高壓氧療法)的糖尿病傷口治療的新療法，但慢性創(chuàng)面的治療效果仍然不令人滿意。此外，細(xì)菌感染在慢性糖尿病創(chuàng)面中普遍存在，這會(huì)加劇傷口的缺氧和營(yíng)養(yǎng)缺乏。更重要的是，糖尿病創(chuàng)面的高糖微環(huán)境會(huì)進(jìn)一步增加微生物感染的可能性，并導(dǎo)致血管生成受損和巨噬細(xì)胞功能障礙，進(jìn)一步延緩傷口的愈合過(guò)程。因2024
05-24北京理工大學(xué)何汝杰：先驅(qū)體轉(zhuǎn)化SiOC陶瓷微點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)3D打印精度與力學(xué)性能
研究背景與意義：先驅(qū)體轉(zhuǎn)化SiOC陶瓷材料(PDC-SiOC)具有優(yōu)異的抗氧化性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能，有望作為航空航天耐高溫材料。近年來(lái)，具有人工設(shè)計(jì)周期性結(jié)構(gòu)的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)因其表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能，已成為結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而，傳統(tǒng)機(jī)械加工的方法難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)PDC-SiOC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的高精度制造。3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一體化成型，尤其在復(fù)雜陶瓷點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)。其中，光固化3D打印技術(shù)具有最高的成型精度，適用于PDC-SiOC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的高精度制造。然而，一方面2024
05-232024
05-20基于小球藻細(xì)胞的磁性復(fù)合多聚體微機(jī)器人，摩方助力靶向抗癌治療技術(shù)研發(fā)
北京航空航天大學(xué)蔡軍課題組制備了一種基于小球藻細(xì)胞的磁性復(fù)合多聚體微機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了高效的靶向給藥。研究者將小球藻(Chlorella，Ch.)細(xì)胞作為一種生物模板，依次進(jìn)行Fe3O4沉積、抗癌藥物阿霉素(DOX)裝載，實(shí)現(xiàn)磁性復(fù)合微機(jī)器人單元的制備。利用磁偶極作用，微機(jī)器人單元通過(guò)誘導(dǎo)自組裝作用重構(gòu)成鏈狀的復(fù)合多聚體微機(jī)器人(BMMs)，如微小的二聚體、三聚體等?；谀Ψ骄苊嫱队拔⒘Ⅲw光刻(PμSL)技術(shù)（nanoArch®S140，精度：10μm）設(shè)計(jì)了啞鈴形的微流控通道，用于進(jìn)行BMMs的2024
05-15武漢大學(xué)黎威教授課題組：具有長(zhǎng)效抗菌效果的活性益生菌微針貼片
傷口感染是指?jìng)谠谟线^(guò)程中仍被細(xì)菌或其他微生物感染的疾病。與急性傷口不同，慢性感染性傷口通常經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的愈合過(guò)程或無(wú)法愈合，給患者帶來(lái)了嚴(yán)重的后果和沉重的負(fù)擔(dān)。傳統(tǒng)上，感染傷口的治療方法主要包括定期傷口清創(chuàng)、口服抗生素、抗菌敷料等。但是這些方法都有一定的局限，首先，細(xì)菌在傷口部位產(chǎn)生的生物膜形成物理屏障，限制抗菌劑或生物大分子滲透到深部組織，從而顯著降低藥物遞送效率；其次，抗生素的誤用和過(guò)度使用是增加抗生素耐藥性風(fēng)險(xiǎn)的主要驅(qū)動(dòng)因素，抗生素耐藥性已成為嚴(yán)重的全球健康問(wèn)題；此外，頻繁更換敷料，可2024
05-11香港大學(xué)《JMPS》：受皇后海螺殼啟發(fā)的異質(zhì)結(jié)構(gòu)力學(xué)超材料
軟體動(dòng)物的殼盡管高度礦化，仍展現(xiàn)出良好的強(qiáng)度和韌性，這得益于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效控制裂縫及其他類型的局部變形（如剪切帶）的擴(kuò)展。以皇后海螺為例，其殼內(nèi)部的交叉層狀結(jié)構(gòu)由四個(gè)不同層級(jí)的層狀特征組成，并以三維排列方式組裝，使其因良好的強(qiáng)度和韌性而聞名?；诨屎蠛Ｂ輾さ膸缀卧O(shè)計(jì)原理，改良后的超材料有望規(guī)避強(qiáng)度-傳導(dǎo)性和強(qiáng)度-密度之間的典型權(quán)衡。受皇后海螺殼交叉層狀微結(jié)構(gòu)的三維分層和交互式結(jié)構(gòu)概念的啟發(fā)，研究人員設(shè)計(jì)了一種新型的生物啟發(fā)力學(xué)超材料。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)允許采用一種優(yōu)美的失效機(jī)制，即允許出現(xiàn)大量受控剪2024
05-08探索3D打印內(nèi)窺鏡：技術(shù)原理、優(yōu)勢(shì)與未來(lái)展望
隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步，3D打印技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到醫(yī)療設(shè)備的制造中，其中，3D打印內(nèi)窺鏡的出現(xiàn)更是為醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變革。技術(shù)原理上，3D打印內(nèi)窺鏡采用先進(jìn)的增材制造技術(shù)，根據(jù)患者的具體情況，使用生物兼容的材料進(jìn)行個(gè)性化定制。通過(guò)高精度的3D打印設(shè)備，可以制造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度的內(nèi)窺鏡，以滿足不同患者的需求。與傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡相比，3D打印內(nèi)窺鏡具有顯著的優(yōu)勢(shì)。首先，它能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化定制，根據(jù)患者的生理結(jié)構(gòu)和病變情況，制作出適合的內(nèi)窺鏡，從而提高診斷的準(zhǔn)確性和舒適度。其次，3D打印內(nèi)窺鏡具有更高的2024
04-29Meta Reality Labs：如何提高元宇宙交互響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)軟體機(jī)器人的精密控制
伴隨第四次工業(yè)革命的浪潮，元宇宙正在重新塑造人類與空間之間的互動(dòng)關(guān)系。在這一過(guò)程中，交互技術(shù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)的綜合應(yīng)用，不僅構(gòu)筑了通往元宇宙的橋梁，而且催生了虛擬與現(xiàn)實(shí)之間無(wú)縫融合的新型交互模式。3D打印技術(shù)作為這一生態(tài)體系中的關(guān)鍵一環(huán)，以其魅力和潛力，將虛擬模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體物品，實(shí)現(xiàn)了交互方式的創(chuàng)新、建筑與場(chǎng)景的再現(xiàn)，乃至生物組織和器官的打印，從而極大地豐富了元宇宙的內(nèi)涵，使之變得更加真實(shí)可感。軟體機(jī)器人在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）眼鏡和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）耳機(jī)等設(shè)備中的應(yīng)用也日益增多。軟體機(jī)器人就2024
04-28使用微納3D打印機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和打印的實(shí)用技巧
隨著3D打印技術(shù)的迅速發(fā)展，微納3D打印機(jī)在各種精密工業(yè)和研究領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。這種能夠打印微米至納米級(jí)別精度的打印機(jī)開(kāi)啟了制造業(yè)的新紀(jì)元。然而，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，掌握該設(shè)備的使用仍然存在一定的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)階段的準(zhǔn)備是成功打印的關(guān)鍵。由于微納3D打印的精度要求高，因此在設(shè)計(jì)模型時(shí)確保模型的分辨率高，且無(wú)不必要的細(xì)節(jié)。這不僅可以減少打印過(guò)程中的錯(cuò)誤，還能加快打印速度。此外，了解打印機(jī)的具體規(guī)格，如打印尺寸限制、層厚度和材料要求，也是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。選擇合適的打印材料至關(guān)重要。不同的打印材料會(huì)影2024
04-26如何選擇合適的科研3D打印機(jī)進(jìn)行科學(xué)研究？
隨著3D打印技術(shù)在科研領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，選擇一臺(tái)適合自己研究需求的3D打印機(jī)成為了科研工作者們的一項(xiàng)重要任務(wù)。合適的設(shè)備不僅能夠提高實(shí)驗(yàn)效率，還能確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性和可靠性。以下是在選擇設(shè)備時(shí)需要考慮的幾個(gè)關(guān)鍵因素。1.明確研究需求是選擇科研3D打印機(jī)的前提?？紤]你的研究領(lǐng)域?qū)Υ蛴【?、速度、材料特性等方面的具體要求。例如，生物醫(yī)學(xué)研究可能需要使用具備生物相容性材料的打印機(jī)，而航空航天領(lǐng)域則可能對(duì)零件的機(jī)械強(qiáng)度和耐溫性能有更高的要求。2.打印技術(shù)的多樣性也是選擇時(shí)的重要考量點(diǎn)。目前常見(jiàn)的3D打印2024
04-26武漢理工大學(xué)羅國(guó)強(qiáng)教授課題組：使用樹脂基面密度梯度飛片實(shí)現(xiàn)應(yīng)變率的調(diào)控
材料在不同加載應(yīng)變率下會(huì)表現(xiàn)出不同的力學(xué)行為。對(duì)于應(yīng)用于航空航天、精密切削等載荷領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，獲取它們?cè)诓煌瑧?yīng)變率下的物性參數(shù)并構(gòu)建材料數(shù)據(jù)庫(kù)是十分重要的。然而，常見(jiàn)的力學(xué)加載手段包括準(zhǔn)靜態(tài)加載（10-3~10-1s-1）、高速液壓伺服試驗(yàn)機(jī)（10-1~103s-1）和霍普金森桿（103~104s-1），它們難以實(shí)現(xiàn)對(duì)104s-1及以上量級(jí)加載應(yīng)變率的調(diào)控。使用輕氣炮驅(qū)動(dòng)面密度梯度飛片（ADGF）的準(zhǔn)等熵加載技術(shù)在動(dòng)態(tài)高壓領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。通過(guò)對(duì)ADGF的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)加載路徑、加載應(yīng)變率2024
04-23南方科技大學(xué)郭傳飛等人《Nat. Commun.》: 超快響應(yīng)電容型電子皮膚
柔性壓力傳感器可將機(jī)械刺激轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的友好交互。電容型柔性壓力傳感器不僅可以檢測(cè)靜態(tài)壓力，還能同時(shí)檢測(cè)動(dòng)態(tài)壓力，其信號(hào)也較為穩(wěn)定，因此被廣泛研究與應(yīng)用。但這類傳感器的響應(yīng)速度通常較慢，處于數(shù)十毫秒量級(jí)（對(duì)應(yīng)頻率帶寬為數(shù)十赫茲）。這與作為介電層的軟材料對(duì)動(dòng)態(tài)壓力的響應(yīng)時(shí)間相差至少6-7個(gè)數(shù)量級(jí)（響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)別，對(duì)應(yīng)頻率帶寬可到億赫茲水平）。這種顯著的差異主要來(lái)自于兩個(gè)方面：一是材料的粘彈性，二是電極與介電層界面在動(dòng)態(tài)加載與卸載過(guò)程中的能量耗散。然而，過(guò)去十多年來(lái)，研究人員并沒(méi)有2024
04-19北京大學(xué)李志宏教授課題組《JCR》：基于醫(yī)用膠帶的無(wú)襯底可溶倒鉤微針
近年來(lái)，用于藥物遞送的微針陣列由于微創(chuàng)、無(wú)血和低疼痛感等特點(diǎn)得以應(yīng)用和推廣，此外由于活體皮下組織中具有特別的藥代動(dòng)力學(xué)和免疫特點(diǎn)，皮下組織的藥物遞送技術(shù)具有很好的前景。微針陣列的藥物遞送方式是通過(guò)將微針陣列刺入到皮下組織，隨后釋放藥物以達(dá)到治療效果。可溶微針陣列在微針陣列的研究領(lǐng)域中一直備受關(guān)注，其藥物遞送原理是當(dāng)可溶微針陣列刺入皮下組織后，組織液會(huì)通過(guò)將微針陣列溶解來(lái)釋放包裹在其中的藥物。其制備工藝多以傳統(tǒng)翻模工藝為主，但容易存在微針尖附著性不佳、襯底剛性和襯底載藥等問(wèn)題，導(dǎo)致藥物遞送的效率較2024
04-17中國(guó)檢驗(yàn)檢測(cè)學(xué)會(huì)走訪摩方精密，共話技術(shù)創(chuàng)新與國(guó)產(chǎn)化替代
柔性壓力傳感器可將機(jī)械刺激轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的友好交互。電容型柔性壓力傳感器不僅可以檢測(cè)靜態(tài)壓力，還能同時(shí)檢測(cè)動(dòng)態(tài)壓力，其信號(hào)也較為穩(wěn)定，因此被廣泛研究與應(yīng)用。但這類傳感器的響應(yīng)速度通常較慢，處于數(shù)十毫秒量級(jí)（對(duì)應(yīng)頻率帶寬為數(shù)十赫茲）。這與作為介電層的軟材料對(duì)動(dòng)態(tài)壓力的響應(yīng)時(shí)間相差至少6-7個(gè)數(shù)量級(jí)（響應(yīng)時(shí)間為納秒級(jí)別，對(duì)應(yīng)頻率帶寬可到億赫茲水平）。這種顯著的差異主要來(lái)自于兩個(gè)方面：一是材料的粘彈性，二是電極與介電層界面在動(dòng)態(tài)加載與卸載過(guò)程中的能量耗散。然而，過(guò)去十多年來(lái)，研究人員并沒(méi)有2024
04-15西北工業(yè)大學(xué)：用于機(jī)械自監(jiān)控3D打印結(jié)構(gòu)的可調(diào)余輝
西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊(duì)于濤教授課題組，提出將有機(jī)室溫磷光分子用于3D打印樹脂力學(xué)性質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的全新思路（機(jī)理見(jiàn)圖1）。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備兩種具有"供體-受體-受體"（D-A-A'）構(gòu)型的高效有機(jī)室溫磷光分子DTPPAO和tBuDTPPAO，將DTPPAO分子以物理?yè)诫s方式與HEA-AA光固化樹脂混合均勻制備具有力學(xué)性能自監(jiān)測(cè)的HEA-AA/DTPPAO光固化材料，采用數(shù)字光處理（DLP）3D打印技術(shù)，通過(guò)摩方精密nanoArch®P150（精度：25μm）3D打印設(shè)備，打印了一系列三維結(jié)構(gòu)，并成掃一掃訪問(wèn)手機(jī)商鋪
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