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2025
01-112025
01-092025
01-08微流控新研究成果：液態(tài)金屬微電極的高分辨率圖案化和高效制
微流控芯片廣泛應用于物理、化學、生物學和醫(yī)學等多個領域。在微流控芯片內，通常需要微電極產生電場以操控流體、顆粒或進行傳感和電化學反應。然而，由于常見導電金屬材料的熔點較高，要在微米級分辨率下進行圖案化處理并非易事。通常，貴金屬或氧化銦錫(ITO)被濺射或蒸發(fā)沉積在玻璃基板上形成導電薄膜，然后利用光刻和蝕刻工藝形成所需的圖案。盡管這些技術已經比較成熟，但成本較高，而且納米級厚度的導電薄膜通常電阻較大。因此，開發(fā)和利用新型電極材料和制備方法對微流控領域至關重要。基于以上背景，重慶大學生物工程學院胡寧2025
01-07結合微納3D打印技術與聲學操控，開發(fā)出基于微氣泡的高靈活性聲學超表面
傳統(tǒng)微流控芯片因其低成本、高效性和靈活性，已廣泛應用于腫瘤篩查、DNA擴增和病毒檢測等生物醫(yī)學領域。然而，這種傳統(tǒng)設計在尺寸受限、單一功能性以及微結構調控靈活性等方面存在局限性，使其在實際應用中面臨諸多挑戰(zhàn)。其中，不可預測的流體動力學行為顯著限制了其在被動操控技術中的精度和效率。主動操控技術，尤其是聲學操控，為克服這些限制提供了新思路。聲學操控主要分為表面聲波（SAW）和體聲波（BAW）兩種方式。SAW以其高頻特性，能夠實現(xiàn)高度精準的局部操控，但操作范圍有限且設備成本較高；而BAW則憑借其低頻傳2025
01-062025
01-03中科大新研究-仿生章魚觸手！基于對數(shù)螺旋線結構的新型螺旋軟體機器人問世
近期，中國科學技術大學NikolaosFreris教授課題組及其合作者魏熹副研究員基于對自然界中多種生物柔性肢體（如象鼻、章魚觸手、海馬和變色龍尾巴）形態(tài)和運動的系統(tǒng)觀察和數(shù)學模型抽象，提出基于對數(shù)螺旋線結構的新型螺旋軟體機器人，設計制備了一系列不同尺度（長度從cm到m）和材質的原型機器人；結合仿生操作策略，通過簡單的繩索驅動復現(xiàn)了其可比擬生物肢體的運動特征；通過變化構型及陣列協(xié)作，展示了其在多維度和多場景中執(zhí)行復雜抓取和操作任務的優(yōu)異性能。相關研究成果以“SpiRobs:Logarithmic2024
12-30批量化生產、可編程微型機器人組裝的智能磁群，用于執(zhí)行多種任務
群體機器人技術受到群體智能和機器人技術研究的啟發(fā)，促進了機器人之間以及機器人與環(huán)境之間的交互。該方法的核心在于利用多個機器人的集體行為協(xié)同完成復雜任務。這種合作依賴于去中心化、異層次的自組織結構，其中鄰近機器人通過局部交互實現(xiàn)通信。去中心化的多機器人組織能實現(xiàn)群體智能，這一現(xiàn)象在自然界中頗為常見。例如，螞蟻通過相互抓握形成高長寬比的組裝體，以連接斷開路徑，甚至能在洪水中形成類似浮板的構造，從而保障生存。螞蟻還通過化學通信覓食，并協(xié)同運輸食物。社會性昆蟲的多功能群體智能為群體機器人學提供了有益的啟2024
12-27芬蘭奧盧大學：PDMS玻璃毛細管混合微流控器件，用于雙重乳液形成和分離
脂質體具有模擬細胞脂質膜的優(yōu)異能力，使其成為生物膜研究和自下而上合成生物學中重要的工具。微流控技術為以受控方式制備巨型脂質體提供了一種有前景的工具。然而，作為巨型脂質體的前體，雙重乳液（doubleemulsions）的微流控制備仍存在挑戰(zhàn)，從而限制了對這一潛力的充分探索。近日，芬蘭奧盧大學（UniversityofOulu）和芬蘭國家技術研究中心（VTT）的研究人員組成的團隊提出了一種PDMS-玻璃毛細管混合微流控器件，作為一種簡便而多功能的雙重乳液制備工具。該器件不僅消除了選擇性表面處理的需2024
12-25紐約大學阿布扎比分校：增材制造技術輔助鑄造的3D微型結構散熱器
隨著電子設備技術的飛速發(fā)展，熱管理領域遭遇了嚴重的挑戰(zhàn)。設備的處理速度提升導致能源消耗和功率散發(fā)同步增長，但設備的小型化趨勢卻使得熱管理系統(tǒng)的可用物理空間日益縮減，從而提高了有效冷卻的復雜性，并凸顯了研發(fā)新型散熱器的重要性和緊迫性。在此背景下，3D微型結構散熱器以其高比表面積的特性，被提出作為傳統(tǒng)鰭片和板式散熱器的高效替代品。盡管3D微型結構散熱器的研發(fā)非常重要，但增材制造技術在散熱器生產領域的應用仍面臨了諸多挑戰(zhàn)，其中主要包括高昂的生產成本、有限的材料選擇，以及制造亞毫米級高質量散熱器的技術挑2024
12-23微流體技術的創(chuàng)新利器——揭秘微納3D打印的神奇力量！
在自然界的潮起潮落、河流蜿蜒的法則中，孕育了豐富多樣的流體現(xiàn)象。在漫長的自然演變中，人類不斷鉆研流體的行為與屬性，探究其在自然界中的流動路徑、能量轉換和相互作用。借鑒流體的流動特性、能量傳遞和形態(tài)變化，人類創(chuàng)造出了眾多既復雜又高效的流體技術，流體力學因此蓬勃發(fā)展。微流體技術是一種在微米級別操縱流體的技術，通過微通道中的特殊流體行為，如層流，實現(xiàn)了對微小流體量的精確控制。該領域的研究成果，不僅催生了價值數(shù)十億美元的市場，也在醫(yī)療診斷、實驗室芯片、航空航天、能源工程等領域展現(xiàn)出巨大潛力。當前，微流體2024
12-23哈佛大學、中山大學、西安交通大學《Nat. Rev. Mater.》：非法拉第結傳感
生命活動依賴于離子導體，機器運行依賴于電子導體。當離子與電子間不發(fā)生電化學反應時，非法拉第結（non-faradaicjunction，NFJ）就成為橋接生命與機器的載體。NFJ具有類電容特性，其電荷-電壓曲線對多種環(huán)境信號都敏感。因此，NFJ具有高靈敏、快響應、體積小、穩(wěn)定、自供電等特點，是一個理想的傳感平臺。NFJ傳感器廣泛用于心電、腦電、肌電等電生理信號的測量，在可穿戴設備、可植入設備、軟體機器人等領域中展現(xiàn)出極大的應用潛力。此外，力學原理的發(fā)展和材料合成方法的豐富為NFJ傳感器的設計提供2024
12-192024
12-192024
12-182024
12-172024
12-16揭秘多功能微針貼片：一氧化氮釋放納米載體助力慢性傷口靶向治療
慢性皮膚傷口，如糖尿病足潰瘍、靜脈相關潰瘍和難以愈合的手術傷口，正在影響著美國超過1050萬人的健康，并導致巨額的醫(yī)療保健開支，據估計，每年的費用高達250億美元以上。此外，由于免疫反應受損，慢性傷口特別容易受到細菌感染，例如金黃色葡萄球菌（S.aureus），這會進一步加重患者的病情。據報道，與慢性傷口相關的疾病，5年死亡率甚至超過50%，這一數(shù)據與心力衰竭的死亡率相當，顯著體現(xiàn)了慢性皮膚傷口對患者健康和醫(yī)療保健系統(tǒng)帶來的巨大負擔。針對不愈合的皮膚傷口，目前已經研發(fā)了多種治療方法，包括局部清潔2024
12-132024
12-11使用PμSL 3D打印技術制備金納米花包覆的光敏感元結構用于癌癥熱療
貴金屬納米顆粒特性特別，在生物醫(yī)學領域具有應用價值，如光熱治療（PTT）技術，可實現(xiàn)微創(chuàng)抗癌治療，相較于化療等對健康細胞損害較小。然而，PTT存在諸多問題，如毛細血管滲漏綜合征、皮膚癥狀及深層治療無效等，限制了其的廣泛應用，若采用過渡金屬氧化物納米顆粒則有望改善光療缺陷。金納米顆粒（AuNPs）因其穩(wěn)定性、生物相容性、高效光熱轉換及局部等離子體共振（LPR）特性，在熱療研究中備受青睞。在與其他傳統(tǒng)3D打印技術相比較，例如立體光刻（SLA）、選擇性激光燒結（SLS）、熔融沉積建模（FDM）等，水凝2024
12-04基于定制裂紋設計的超靈敏透氣水凝膠纖維應變傳感器及無線手語識別應用
聾啞人作為一個特別的群體，由于固有的自身的聽、說能力的限制，他們在日常生活中與健全人群的有效溝通和互動面臨著諸多障礙。手語是一種基于人類手勢和肢體語言的交流方式，在聾啞人群體中被廣泛使用，但其抽象性和地域多樣性可能會給不懂手語的人造成交流障礙。目前，各種識別人類手勢的技術，包括視覺圖像處理、肌電圖和可穿戴應變傳感器，在改善聾啞人群體的溝通方面發(fā)揮了重要作用。特別地，視覺圖像處理在手語識別中的準確性會受到環(huán)境背景和光照強度的制約，而肌電圖則受到電磁噪聲和嚴格定位要求的影響。幸運的是，與剛性傳感器相2024
12-02局部葡萄糖耗竭和NO持續(xù)釋放的級聯(lián)雙層微針貼片用于加速糖尿病傷口愈合
如今，糖尿病作為一種常見的慢性疾病，在全球范圍內給患者生活帶來了沉重的負擔。糖尿病足潰瘍（DFU）作為糖尿病的一種嚴重并發(fā)癥，令患者苦不堪言，并且是糖尿病患者面臨截肢風險的重要因素。DFU的廣泛發(fā)生對糖尿病患者的家庭和整個醫(yī)療保健系統(tǒng)都造成了巨大的經濟壓力。皮膚傷口愈合是一個復雜而動態(tài)的過程，包括三個不同的階段：炎癥、增殖和重塑。然而，糖尿病傷口環(huán)境中的高血糖水平通常會阻礙傷口組織向關鍵的重塑階段過渡，從而導致慢性甚至不愈合傷口的形成。此外，通常由細菌感染引起的傷口過度炎癥也是導致組織再生受損的掃一掃訪問手機商鋪
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