技術(shù)文章
Technical articles阿聯(lián)酋KhalifaUniversity的T.J.Zhang教授和HongxiaLi博士,近日在知.名期刊《SoftMatter》發(fā)表了一篇高質(zhì)量文章“ImagingandCharacterizingFluidInvasioninMicro-3DPrintedPorousDeviceswithVariableSurfaceWettability”。研究人員在實驗過程中使用微納3D打印設(shè)備,該設(shè)備具有2μm分辨率,50mm*50mm的加工幅面,加工微流控器件。這臺設(shè)備來自深圳摩...
圖1液態(tài)金屬基微點陣力學(xué)超材料(https://doi.org/10.1002/smll.202070252)1991年上映的科幻電影《終.結(jié).者2》描繪了一個能夠隨意變形,可自我修復(fù)的液態(tài)金屬機(jī)器人T-1000,展現(xiàn)了液態(tài)金屬應(yīng)用的無限可能。電影中液態(tài)金屬機(jī)器人是邪.惡的化身,在實際應(yīng)用中,液態(tài)金屬卻大有裨益,特別是在小尺度一些精密的應(yīng)用上,如神經(jīng)纖維修復(fù)和微型機(jī)器人。然而直接暴露的液態(tài)金屬不易操作,且容易腐蝕其他金屬,應(yīng)用不當(dāng)會帶來不良后果,有鑒于此,香港城市大學(xué)“納米制...
由于自然界中生命的演變,生物往往表現(xiàn)出對復(fù)雜環(huán)境的高度適應(yīng)性,例如超快運(yùn)動、偽.裝和群體合作。生物運(yùn)動的研究對仿生機(jī)器人以及醫(yī)療設(shè)備構(gòu)建等工程領(lǐng)域具有重要啟示作用?;诖耍藗冎铝τ陂_發(fā)新的仿真工具、物理模型和實驗平臺來模擬和研究這些自然運(yùn)動模式。然而,許多不同尺度的生物表現(xiàn)出非常復(fù)雜的運(yùn)動步態(tài),例如多種基本運(yùn)動的耦合。這些步態(tài)難以用現(xiàn)有的軟體機(jī)器人平臺模擬,而且這些平臺通常缺乏解耦復(fù)雜生物行為的策略,使得理解生物運(yùn)動的機(jī)制具有挑戰(zhàn)性。近日,香港中文大學(xué)張立教授課題組聯(lián)合北京...
糖尿病是一種流行慢性代謝性疾病,具有多種臨床表現(xiàn)和并發(fā)癥,是死亡的主要原因之一。連續(xù)血糖監(jiān)測可加強(qiáng)糖尿病管理,通過及時了解血糖水平波動情況來調(diào)整治療方案,可減少住院次數(shù)并節(jié)約醫(yī)療費(fèi)用,減少無效藥物的使用從而挽救生命。微針系統(tǒng)在糖尿病的持續(xù)和實時監(jiān)測方面有著巨大的前景,其可在不觸及痛點的情況下到達(dá)真皮,并且可以降低感染的可能性,有著更高的安全性。已有不少研究者開發(fā)出了用于糖尿病監(jiān)測的微針生物傳感器。然而,這些傳感器的血糖檢測范圍仍然有限,這使得對血糖水平高的患者的監(jiān)測不準(zhǔn)確,且...
聚苯并惡嗪(polybenzoxazines,PBZs),是一類高性能熱固性酚醛塑料。因其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、高的殘?zhí)悸?、?yōu)異的阻燃性、低吸水率、幾乎為零的體積收縮率,使得PBZs在眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,例如防腐涂層、電子、航空復(fù)合材料、混紡纖維以及合金等。然而,PBZs本身比較脆,并且因其高的固化溫度(通常為180-250℃)而導(dǎo)致加工性差。此外,常規(guī)的制備工藝?yán)鐢D出和熔融都十分難制備復(fù)雜的PBZs結(jié)構(gòu),這也大大限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用。3D打印技術(shù)是一種創(chuàng)新性的材料...
對于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的多個應(yīng)用場景(心血管手術(shù)、支氣管手術(shù)等),小型軟連續(xù)體機(jī)器人都展現(xiàn)了其巨大的應(yīng)用潛力(圖1a)。然而,現(xiàn)有的連續(xù)體機(jī)器人卻在驅(qū)動選擇方面經(jīng)歷相應(yīng)的瓶頸期,其難以同時擁有小尺寸、柔順驅(qū)動、大轉(zhuǎn)角以及高精度操作等特性,因而在一定程度上限制了其在體內(nèi)某些狹長受限環(huán)境下的廣泛應(yīng)用。而傳統(tǒng)的加工制造方法不能很好的實現(xiàn)驅(qū)動方式綜合性能的改善。近日,香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系申亞京教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊開發(fā)了一款毫米級的軟連續(xù)體機(jī)器人(圖1),其在線控和磁場的混合驅(qū)動模式下同...
金魚藻具有*的莖和葉的氣孔,其莖葉呈帶狀,寬度小于0.5mm,有利于在日照和空氣有限的情況下有效進(jìn)行光合作用(圖1a-c)。此外,金魚藻莖葉上的氣孔不僅能與周圍環(huán)境交換氣體進(jìn)行呼吸,還能阻止外界水流的流入,這對金魚藻在水下的生存至關(guān)重要。圖1.一種仿生功能開放細(xì)胞。(a)金魚藻。(b)金魚藻表面覆蓋著*的氣孔。(c)金魚藻表面單氣孔示意圖。(d)利用PμSL3D打印技術(shù)制備仿生開孔細(xì)胞。受此啟發(fā),湖南大學(xué)王兆龍副教授、段輝高教授與中科院理化所董智超研究員,東南大學(xué)陳永平教授及...
靈敏度高、線性傳感范圍寬的柔性壓力傳感器在機(jī)器人觸覺、健康監(jiān)測、可穿戴設(shè)備領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。構(gòu)筑微結(jié)構(gòu)可以提高傳感器的靈敏度,但由于軟材料在壓力作用下的結(jié)構(gòu)硬化問題使傳感器的響應(yīng)逐漸飽和,導(dǎo)致器件呈現(xiàn)較窄的傳感范圍和顯著的非線性響應(yīng)。針對這一問題,來自南方科技大學(xué)的郭傳飛教授團(tuán)隊設(shè)計了由微穹頂陣列與帶有次級微柱的微穹頂(分級微穹頂)陣列而形成的一種分級互鎖結(jié)構(gòu),有效提升界面結(jié)構(gòu)的可壓縮性,顯著降低結(jié)構(gòu)硬化,實現(xiàn)柔性壓力傳感器的高靈敏度(49.1kPa-1)、線性響應(yīng)(相關(guān)系數(shù)...