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2024
05-30南方科技大學(xué)葛锜團隊：高性能共價適應(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)生主動變形，從而實現(xiàn)三維機械構(gòu)件-驅(qū)動器一體成型。智能材料4D打印的是國內(nèi)外的跨學(xué)科研究熱點之一。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。為了實現(xiàn)一個打印的三維SMP結(jié)構(gòu)“記憶”多個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。共價適應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)（covalentadaptablenetw2024
05-272024
05-27港科大最新研究！當(dāng)機器人按照上蒼蠅復(fù)眼會怎樣？！
香港科技大學(xué)范智勇教授團隊開發(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）光電探測器陣列。這種無透鏡的針孔結(jié)構(gòu)（PHA）可以根據(jù)底層圖像傳感器的需求，設(shè)計制備出任意布局。該團隊通過對比光學(xué)模擬和成像結(jié)果驗證了該視覺系統(tǒng)的關(guān)鍵特性和功能，包括超寬視場、精準(zhǔn)的目標(biāo)定位和運動跟蹤能力。該團隊進一步演示了PHCE系統(tǒng)在無人機上的功能集成，使其能夠跟蹤地面上的四足機器人。這種空中-地面協(xié)作機器人互動展示了PHCE系統(tǒng)在未來多機器人協(xié)作和機2024
05-272024
05-24蘇州大學(xué)嚴(yán)鋒教授團隊：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)開發(fā)了涉及生化(如生長因子)和生物物理(如負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，細菌感染在慢性糖尿病創(chuàng)面中普遍存在，這會加劇傷口的缺氧和營養(yǎng)缺乏。更重要的是，糖尿病創(chuàng)面的高糖微環(huán)境會進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胞功能障礙，進一步延緩傷口的愈合過程。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，具有人工設(shè)計周期性結(jié)構(gòu)的點陣結(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)域的研究熱點之一。然而，傳統(tǒng)機械加工的方法難以實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)PDC-SiOC點陣結(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)雜陶瓷點陣結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。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基于小球藻細胞的磁性復(fù)合多聚體微機器人，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胞的磁性復(fù)合多聚體微機器人，實現(xiàn)了高效的靶向給藥。研究者將小球藻(Chlorella，Ch.)細胞作為一種生物模板，依次進行Fe3O4沉積、抗癌藥物阿霉素(DOX)裝載，實現(xiàn)磁性復(fù)合微機器人單元的制備。利用磁偶極作用，微機器人單元通過誘導(dǎo)自組裝作用重構(gòu)成鏈狀的復(fù)合多聚體微機器人(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)計了啞鈴形的微流控通道，用于進行BMMs的2024
05-15武漢大學(xué)黎威教授課題組：具有長效抗菌效果的活性益生菌微針貼片
傷口感染是指傷口在愈合過程中仍被細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)歷較長時間的愈合過程或無法愈合，給患者帶來了嚴(yán)重的后果和沉重的負擔(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，抗生素的誤用和過度使用是增加抗生素耐藥性風(fēng)險的主要驅(qū)動因素，抗生素耐藥性已成為嚴(yán)重的全球健康問題；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
軟體動物的殼盡管高度礦化，仍展現(xiàn)出良好的強度和韌性，這得益于其結(jié)構(gòu)設(shè)計能有效控制裂縫及其他類型的局部變形（如剪切帶）的擴展。以皇后海螺為例，其殼內(nèi)部的交叉層狀結(jié)構(gòu)由四個不同層級的層狀特征組成，并以三維排列方式組裝，使其因良好的強度和韌性而聞名。基于皇后海螺殼的幾何設(shè)計原理，改良后的超材料有望規(guī)避強度-傳導(dǎo)性和強度-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)計允許采用一種優(yōu)美的失效機制，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)勢與未來展望
隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進步，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)域帶來了革命性的變革。技術(shù)原理上，3D打印內(nèi)窺鏡采用先進的增材制造技術(shù)，根據(jù)患者的具體情況，使用生物兼容的材料進行個性化定制。通過高精度的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。首先，它能夠?qū)崿F(xiàn)個性化定制，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)，實現(xiàn)軟體機器人的精密控制
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關(guān)系。在這一過程中，交互技術(shù)、云計算、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)實之間無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)化為實體物品，實現(xiàn)了交互方式的創(chuàng)新、建筑與場景的再現(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，使之變得更加真實可感。軟體機器人在增強現(xiàn)實（AR）眼鏡和虛擬現(xiàn)實（VR）耳機等設(shè)備中的應(yīng)用也日益增多。軟體機器人就2024
04-282024
04-262024
04-26武漢理工大學(xué)羅國強教授課題組：使用樹脂基面密度梯度飛片實現(xiàn)應(yīng)變率的調(diào)控
材料在不同加載應(yīng)變率下會表現(xiàn)出不同的力學(xué)行為。對于應(yīng)用于航空航天、精密切削等載荷領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，獲取它們在不同應(yīng)變率下的物性參數(shù)并構(gòu)建材料數(shù)據(jù)庫是十分重要的。然而，常見的力學(xué)加載手段包括準(zhǔn)靜態(tài)加載（10-3~10-1s-1）、高速液壓伺服試驗機（10-1~103s-1）和霍普金森桿（103~104s-1），它們難以實現(xiàn)對104s-1及以上量級加載應(yīng)變率的調(diào)控。使用輕氣炮驅(qū)動面密度梯度飛片（ADGF）的準(zhǔn)等熵加載技術(shù)在動態(tài)高壓領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。通過對ADGF的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可實現(xiàn)對加載路徑、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械刺激轉(zhuǎn)換成電信號，以實現(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靜態(tài)壓力，還能同時檢測動態(tài)壓力，其信號也較為穩(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（對應(yīng)頻率帶寬為數(shù)十赫茲）。這與作為介電層的軟材料對動態(tài)壓力的響應(yīng)時間相差至少6-7個數(shù)量級（響應(yīng)時間為納秒級別，對應(yīng)頻率帶寬可到億赫茲水平）。這種顯著的差異主要來自于兩個方面：一是材料的粘彈性，二是電極與介電層界面在動態(tài)加載與卸載過程中的能量耗散。然而，過去十多年來，研究人員并沒有2024
04-19北京大學(xué)李志宏教授課題組《JCR》：基于醫(yī)用膠帶的無襯底可溶倒鉤微針
近年來，用于藥物遞送的微針陣列由于微創(chuàng)、無血和低疼痛感等特點得以應(yīng)用和推廣，此外由于活體皮下組織中具有特別的藥代動力學(xué)和免疫特點，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將微針陣列刺入到皮下組織，隨后釋放藥物以達到治療效果?？扇芪⑨橁嚵性谖⑨橁嚵械难芯款I(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，組織液會通過將微針陣列溶解來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題，導(dǎo)致藥物遞送的效率較2024
04-17中國檢驗檢測學(xué)會走訪摩方精密，共話技術(shù)創(chuàng)新與國產(chǎn)化替代
柔性壓力傳感器可將機械刺激轉(zhuǎn)換成電信號，以實現(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靜態(tài)壓力，還能同時檢測動態(tài)壓力，其信號也較為穩(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（對應(yīng)頻率帶寬為數(shù)十赫茲）。這與作為介電層的軟材料對動態(tài)壓力的響應(yīng)時間相差至少6-7個數(shù)量級（響應(yīng)時間為納秒級別，對應(yīng)頻率帶寬可到億赫茲水平）。這種顯著的差異主要來自于兩個方面：一是材料的粘彈性，二是電極與介電層界面在動態(tài)加載與卸載過程中的能量耗散。然而，過去十多年來，研究人員并沒有2024
04-15西北工業(yè)大學(xué)：用于機械自監(jiān)控3D打印結(jié)構(gòu)的可調(diào)余輝
西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團隊于濤教授課題組，提出將有機室溫磷光分子用于3D打印樹脂力學(xué)性質(zhì)實時監(jiān)測的全新思路（機理見圖1）。研究團隊設(shè)計制備兩種具有"供體-受體-受體"（D-A-A'）構(gòu)型的高效有機室溫磷光分子DTPPAO和tBuDTPPAO，將DTPPAO分子以物理摻雜方式與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2024
04-15聊城大學(xué)等：基于PμSL面向6G的非制冷蝴蝶結(jié)陣列光增強太赫茲探測器
面向6G技術(shù)的高靈敏度太赫茲探測技術(shù)在國防安全、遙感遙測、空間通信、大氣監(jiān)測、生化傳感、光譜分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景和市場需求。開展高性能多元化的太赫茲探測技術(shù)研究不僅具有重要的科學(xué)意義，同時對于國家重要信息基礎(chǔ)設(shè)施和社會經(jīng)濟發(fā)展也具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟社會效益。因此，如何在常溫下單位面積內(nèi)實現(xiàn)對低功率密度空間結(jié)構(gòu)太赫茲信號的高靈敏響應(yīng)及時頻探測，一直是本領(lǐng)域內(nèi)的前沿研究熱點之一。然而，太赫茲器件生產(chǎn)中存在的如高精度、低成本、可控、批量生產(chǎn)等問題迫切需要解決。近期，聊城大學(xué)的張丙元教授、宋掃一掃訪問手機商鋪
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