技術(shù)文章
Technical articles近年來,微米尺度金屬增材制造技術(shù)得到了快速的發(fā)展,并廣泛應(yīng)用于光學(xué)、微機器人、微電子學(xué)等領(lǐng)域。目前,微米尺度3D金屬結(jié)構(gòu)可以采用聚焦電子/離子束誘導(dǎo)沉積、激光感應(yīng)光致還原等3D打印技術(shù)直接制備而成,或者采用雙光子聚合3D打印技術(shù)結(jié)合電鍍技術(shù)多步制備而成。其中,基于金屬離子局部電化學(xué)還原反應(yīng)的電化學(xué)沉積技術(shù)被認(rèn)為具有極大的優(yōu)勢:該技術(shù)無需進(jìn)行任何后處理,而且可制備致密性好、導(dǎo)電、無污染的金屬樣件。然而,如何在保持打印分辨率的情況下提高打印速率是該技術(shù)面臨的一個難題。本研究論文是...
與活體器官、動物模型以及人體臨床試驗相比,具有仿生結(jié)構(gòu)的三維組織器官模型在體外手術(shù)訓(xùn)練和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備測試等應(yīng)用至關(guān)重要,因為它們不僅真實地反映了生物體的生物結(jié)構(gòu)、形態(tài)和生理微環(huán)境,而且具有成本低、符合倫理道德、易于操作等優(yōu)點。然而,迄今為止體外仿生組織器官模型的制造和應(yīng)用仍面臨許多未解決的挑戰(zhàn)。一方面,傳統(tǒng)注模技術(shù)所制造的器官模型缺乏精準(zhǔn)仿制生物器官復(fù)雜結(jié)構(gòu)特性的能力。另一方面,目前的器官模型無法精確模擬生物體的理化特性,例如柔韌性、粘彈性以及潤濕性等。上述問題表明,目前的組...
水凝膠的力學(xué)性能特別是抗疲勞等性能對柔性傳感器的實際應(yīng)用至關(guān)重要,傳統(tǒng)化學(xué)交聯(lián)的水凝膠由于凝膠網(wǎng)絡(luò)的不均勻性和缺乏有效的能量耗散機制,容易對水凝膠網(wǎng)絡(luò)造成不可逆的損害,影響水凝膠中生理信號傳感的可靠性,限制了水凝膠在柔性傳感中的實際應(yīng)用。目前在可穿戴柔性傳感器的長期應(yīng)用中,設(shè)計具有優(yōu)良力學(xué)性(高柔性、高回彈等)和高穩(wěn)定性的水凝膠仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。近期,華南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、國家人體組織功能重建工程技術(shù)研究中心賈永光、施雪濤、王琳與南洋理工大學(xué)趙彥利合作,應(yīng)用天然...
被動式微混合器,是一種用于樣品預(yù)處理的關(guān)鍵微流控器件。常見的兩種微混合器有兩個入口呈現(xiàn)180°的T型微混合器和呈現(xiàn)任意角度(通常小于180°)的Y型微混合器。這兩類混合器結(jié)構(gòu)簡單、易于制備,但是混合時間比較長、混合效率比較低,很少單獨使用,通常同另一種微混合器一起使用。為了提高微混合器的混合效率,科研工作者嘗試進(jìn)行微混合器入口、混合腔室結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計研究。在混合腔室的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,常見的設(shè)計方案是在微通道中周期性的添加障礙物;另外,弧形微通道的引入、分流合并結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及微通...
Fig.1日本東京大學(xué)竹內(nèi)昌治教授及其研究團(tuán)隊在LabonaChip雜志上發(fā)表封面文章近年來,與細(xì)胞膜信號和物質(zhì)傳輸有關(guān)的膜蛋白(membraneproteins),受到藥物開發(fā)人員的廣泛關(guān)注。由于具有極。高的特異性(specificity)以及對配體分子(ligandmolecules)的敏感性,膜蛋白還有望用于各類化學(xué)傳感器。在實際操作中,膜蛋白需要雙層脂膜(lipidbilayer)作為載體。在過去,研究人員主要利用機加工或光刻等MEMS器件的加工方法,來制作具有“雙空...
介觀尺度(10μm-1mm)的3D點陣結(jié)構(gòu)為新應(yīng)用領(lǐng)域提供了最佳的幾何結(jié)構(gòu),例如輕質(zhì)力學(xué)超材料、生物打印組織支架等。其周期性、多孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為調(diào)諧3D點陣結(jié)構(gòu)對力、熱、電以及磁場的多功能響應(yīng)提供了機會。借助這種結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,多材料3D點陣結(jié)構(gòu)可用于實現(xiàn)器件的多功能性。由于傳統(tǒng)微加工技術(shù)在復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)制造方面的局限性,而3D打印技術(shù)在制備復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)方面可較好的克服這一局限性。目前,研究人員基于擠壓成型、立體光刻(SLA)等3D打印技術(shù)制備了金屬點陣或者復(fù)合材料點陣實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的功能化...
太赫茲/亞太赫茲頻段的復(fù)雜透鏡結(jié)構(gòu)加工精度和公差要求很高,一般在幾微米以內(nèi),因此如何實現(xiàn)太赫茲/亞太赫茲頻段的天線加工是一個關(guān)鍵問題。3D打印技術(shù)以其自由成型的能力為復(fù)雜透鏡結(jié)構(gòu)的加工提供了更多的制造靈活性。近年來,針對亞太赫茲無源器件的3D打印技術(shù)已經(jīng)得到了實現(xiàn),其加工精度可達(dá)5?20μm,但對于太赫茲頻段多波束天線的加工制造尚無報道。近期,來自北京理工大學(xué)毫米波與太赫茲技術(shù)北京市重點實驗室的劉埇和盧宏達(dá)研究小組提出了一種太赫茲全金屬梯度折射率透鏡多波束天線。天線由一個基于...
復(fù)雜環(huán)境下的低表面能液滴操控對于混合液相分離、化學(xué)微反應(yīng)廢物處理等能源、環(huán)境與健康領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展具有重要指導(dǎo)意義。具有液體靶向運輸控制功能的仿生結(jié)構(gòu)表面為微滴操控提供了一種能耗更低、制備工藝更簡單的解決策略。目前實現(xiàn)基底表面液滴智能運輸主要依賴于材料潤濕性梯度和結(jié)構(gòu)的不對稱性,且相關(guān)研究均集中于水處理。油等低表面能液滴的低接觸角滯后和接觸線滑移使其相比水運動路徑更難控制,盡管具有親油表面的傳統(tǒng)圓錐形結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)微油滴的自運輸,但復(fù)雜環(huán)境下的實用性、大容量自發(fā)連續(xù)低表面張力微液...