技術文章
Technical articles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境交換氣體進行呼吸，還能阻止外界水流的流入，這對金魚藻在水下的生存至關重要。圖1.一種仿生功能開放細胞。(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打印技術制備仿生開孔細胞。受此啟發，湖南大學王兆龍副教授、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器人觸覺、健康監測、可穿戴設備領域具有重要應用。構筑微結構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構硬化問題使傳感器的響應逐漸飽和，導致器件呈現較窄的傳感范圍和顯著的非線性響應。針對這一問題，來自南方科技大學的郭傳飛教授團隊設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構，有效提升界面結構的可壓縮性，顯著降低結構硬化，實現柔性壓力傳感器的高靈敏度（49.1kPa-1）、線性響應（相關系數...
近年來，作為一種可調控波相位、極化方式、傳播模式的超薄聲學人工表面結構，聲學超構表面(Acousticmetasurfaces)可以實現許多新奇的波控功能，在吸聲降噪、醫學超聲、聲波器件、探測、通信等領域展現了廣闊的應用前景。然而，絕大多數聲學超構表面都面臨突出的窄帶和功能色散問題，且主動調控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系統復雜度和高制造成本等諸多挑戰。更重要的是，可重構超構表面雖可保證離散頻率下波動功能，但不太可能適用于含多個頻率的寬帶入射波包。因此，從工程應用的角度...
流體可控輸運廣泛存在于各種自然系統和實際工程中，在微流控、冷凝換熱、抗結冰和界面減阻等領域具有廣闊的應用前景。自從表/界面科學潤濕性基礎理論建立以來，國內外學者普遍認為，液體傾向于自發向系統能量降低的方向運動，其運動方向主要取決于表面結構特征和化學組成，與液體的性質無關。然而，液體能否決定其命運，在不改變表面結構和無能量輸入的前提下實現運動方向的自主選擇是長期以來困擾學者們的科學難題。近日，香港城市大學王鉆開教授及其合作者借鑒南洋杉葉片多重懸臂結構特征，制備了仿南洋杉3D毛細...
微尺度3D打印設備的工作步驟是這樣的：應用CAD軟件來建立物件，假如你擁有現成的模型也可以，例如動物模型、人物角色、或是微型建筑等等這些。隨后借助SD卡或是USB優盤把它拷貝到3D打印機中，做好打印設置后，打印機就可以把它們打印出來。微尺度3D打印設備的工作原理和傳統打印機基本一樣，全是由控制組件、機械組件、打印頭、耗材和介質等構架構成的，打印原理是一樣的。3D打印機關鍵是在打印前在電腦上設計了一個完整的三維立體模型，隨后在做好打印輸出。盡管FDM打印機的尺寸、材料和作用各有...
磁活性流體或鐵流體在外部磁場作用下可以改變其形狀和粘度。它可以在較高濃度的磁性粒子中獲得高的磁驅動力。由于其*的性能，鐵流體在眾多領域有較為廣泛的應用。當鐵流體的載體液體和環境液體不相容時，前者因其高度的自聚性并不會在小體積中迅速分散。這一特性可以有效地防止磁性納米粒子擴散過快。同時，基于其流體特性，鐵流體具有較高的可變形性，并能通過狹窄的通道和障礙物。此外，鐵流體在磁場中也具有高輸出力。然而控制鐵流體機器人在三維空間的運動，并使用機器人進行藥物輸送仍有待研究。近日，北京航空...
水凝膠是一類能保持大量水分且具生物相容性的三維結構凝膠，部分水凝膠還可對pH值、溫度、電場和光有*響應并產生物理化學結構的變化，從而在智能傳感器、生物工程和軟體機器人等領域廣泛應用。[penny1]近年來，水凝膠也開始應用于太陽能驅動的水蒸發、脫鹽、水凈化和消毒以及太陽能驅動的水-電-氫發電等領域。有報道指出，通過調節聚合物網絡與水分子之間的相互作用，水凝膠太陽能蒸發器（SVG）可在一個陽光下[penny2]（光強度約1000wm-2）達到相當高的水蒸發速率。由于蒸發發生在水...
血栓癥是一種常見的血管內疾病，具有多種臨床表現和并發癥，例如心梗、中風及肺栓塞等，嚴重危害病人的生命健康及生活質量。傳統治療方案常先通過注射溶栓藥物或導管介入技術去除血栓，接著使用抗凝藥物預防二次堵塞。然而溶栓藥物缺乏靶向性，無法主動在血栓部位富集，且高濃度的藥物易引發內出血和血壓波動，因此難以高效安全地完成去除血栓的任務。導管介入技術則對操作者的經驗和判斷能力要求較高，操作不當容易損傷血管，甚至造成二次堵塞。近年來，小尺度機器人系統在狹窄閉塞的生物環境中展現出令人矚目的應用...
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