技術文章
Technical articles軟體動物的殼盡管高度礦化，仍展現出良好的強度和韌性，這得益于其結構設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，其殼內部的交叉層狀結構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?；诨屎蠛Ｂ輾さ膸缀卧O計原理，改良后的超材料有望規(guī)避強度-傳導性和強度-密度之間的典型權衡。受皇后海螺殼交叉層狀微結構的三維分層和交互式結構概念的啟發(fā)，研究人員設計了一種新型的生物啟發(fā)力學超材料。這種創(chuàng)新設計允許采用一種優(yōu)美的失效機制，...
隨著醫(yī)療技術的不斷進步，3D打印技術已經逐漸滲透到醫(yī)療設備的制造中，其中，3D打印內窺鏡的出現更是為醫(yī)療領域帶來了革命性的變革。技術原理上，3D打印內窺鏡采用先進的增材制造技術，根據患者的具體情況，使用生物兼容的材料進行個性化定制。通過高精度的3D打印設備，可以制造出結構復雜、精度的內窺鏡，以滿足不同患者的需求。與傳統內窺鏡相比，3D打印內窺鏡具有顯著的優(yōu)勢。首先，它能夠實現個性化定制，根據患者的生理結構和病變情況，制作出適合的內窺鏡，從而提高診斷的準確性和舒適度。其次，3D...
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系。在這一過程中，交互技術、云計算、區(qū)塊鏈等前沿技術的綜合應用，不僅構筑了通往元宇宙的橋梁，而且催生了虛擬與現實之間無縫融合的新型交互模式。3D打印技術作為這一生態(tài)體系中的關鍵一環(huán)，以其魅力和潛力，將虛擬模型轉化為實體物品，實現了交互方式的創(chuàng)新、建筑與場景的再現，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涵，使之變得更加真實可感。軟體機器人在增強現實（AR）眼鏡和虛擬現實（VR）耳機等設備中的應用也日...
隨著3D打印技術的迅速發(fā)展，微納3D打印機在各種精密工業(yè)和研究領域的應用日益廣泛。這種能夠打印微米至納米級別精度的打印機開啟了制造業(yè)的新紀元。然而，對于初學者來說，掌握該設備的使用仍然存在一定的挑戰(zhàn)。設計階段的準備是成功打印的關鍵。由于微納3D打印的精度要求高，因此在設計模型時確保模型的分辨率高，且無不必要的細節(jié)。這不僅可以減少打印過程中的錯誤，還能加快打印速度。此外，了解打印機的具體規(guī)格，如打印尺寸限制、層厚度和材料要求，也是設計時需要考慮的因素。選擇合適的打印材料至關重要...
隨著3D打印技術在科研領域的廣泛應用，選擇一臺適合自己研究需求的3D打印機成為了科研工作者們的一項重要任務。合適的設備不僅能夠提高實驗效率，還能確保實驗結果的精確性和可靠性。以下是在選擇設備時需要考慮的幾個關鍵因素。1.明確研究需求是選擇科研3D打印機的前提?？紤]你的研究領域對打印精度、速度、材料特性等方面的具體要求。例如，生物醫(yī)學研究可能需要使用具備生物相容性材料的打印機，而航空航天領域則可能對零件的機械強度和耐溫性能有更高的要求。2.打印技術的多樣性也是選擇時的重要考量點...
材料在不同加載應變率下會表現出不同的力學行為。對于應用于航空航天、精密切削等載荷領域的關鍵材料，獲取它們在不同應變率下的物性參數并構建材料數據庫是十分重要的。然而，常見的力學加載手段包括準靜態(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），它們難以實現對104s-1及以上量級加載應變率的調控。使用輕氣炮驅動面密度梯度飛片（ADGF）的準等熵加載技術在動態(tài)高壓領域具有重要應用。通過對ADGF的結構設計，可實現對...
柔性壓力傳感器可將機械刺激轉換成電信號，以實現與環(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用。但這類傳感器的響應速度通常較慢，處于數十毫秒量級（對應頻率帶寬為數十赫茲）。這與作為介電層的軟材料對動態(tài)壓力的響應時間相差至少6-7個數量級（響應時間為納秒級別，對應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...
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和免疫特點，皮下組織的藥物遞送技術具有很好的前景。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域中一直備受關注，其藥物遞送原理是當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，...
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