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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(qiáng)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(kuò)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(qiáng)度和韌性而聞名?；诨屎蠛Ｂ輾さ膸缀卧O(shè)計原理，改良后的超材料有望規(guī)避強(qiáng)度-傳導(dǎo)性和強(qiáng)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(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(shí)現(xiàn)軟體機(jī)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(shí)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(shí)體物品，實(shí)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(shí)可感。軟體機(jī)器人在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）眼鏡和虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）耳機(jī)等設(shè)備中的應(yīng)用也日益增多。軟體機(jī)器人就2024
04-28使用微納3D打印機(jī)進(jìn)行設(shè)計和打印的實(shí)用技巧
隨著3D打印技術(shù)的迅速發(fā)展，微納3D打印機(jī)在各種精密工業(yè)和研究領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。這種能夠打印微米至納米級別精度的打印機(jī)開啟了制造業(yè)的新紀(jì)元。然而，對于初學(xué)者來說，掌握該設(shè)備的使用仍然存在一定的挑戰(zhàn)。設(shè)計階段的準(zhǔn)備是成功打印的關(guān)鍵。由于微納3D打印的精度要求高，因此在設(shè)計模型時確保模型的分辨率高，且無不必要的細(xì)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(jī)的具體規(guī)格，如打印尺寸限制、層厚度和材料要求，也是設(shè)計時需要考慮的因素。選擇合適的打印材料至關(guān)重要。不同的打印材料會影2024
04-26如何選擇合適的科研3D打印機(jī)進(jìn)行科學(xué)研究？
隨著3D打印技術(shù)在科研領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，選擇一臺適合自己研究需求的3D打印機(jī)成為了科研工作者們的一項(xiàng)重要任務(wù)。合適的設(shè)備不僅能夠提高實(shí)驗(yàn)效率，還能確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性和可靠性。以下是在選擇設(shè)備時需要考慮的幾個關(guān)鍵因素。1.明確研究需求是選擇科研3D打印機(jī)的前提?？紤]你的研究領(lǐng)域?qū)Υ蛴【?、速度、材料特性等方面的具體要求。例如，生物醫(yī)學(xué)研究可能需要使用具備生物相容性材料的打印機(jī)，而航空航天領(lǐng)域則可能對零件的機(jī)械強(qiáng)度和耐溫性能有更高的要求。2.打印技術(shù)的多樣性也是選擇時的重要考量點(diǎn)。目前常見的3D打印2024
04-26武漢理工大學(xué)羅國強(qiáng)教授課題組：使用樹脂基面密度梯度飛片實(shí)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(yàn)機(jī)（10-1~103s-1）和霍普金森桿（103~104s-1），它們難以實(shí)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(shí)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(jī)械刺激轉(zhuǎn)換成電信號，以實(shí)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(diǎn)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(diǎn)，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(dá)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(yàn)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(jī)械刺激轉(zhuǎn)換成電信號，以實(shí)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(jī)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(tuán)隊(duì)于濤教授課題組，提出將有機(jī)室溫磷光分子用于3D打印樹脂力學(xué)性質(zhì)實(shí)時監(jiān)測的全新思路（機(jī)理見圖1）。研究團(tuán)隊(duì)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(jī)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(qiáng)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(jì)發(fā)展也具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)社會效益。因此，如何在常溫下單位面積內(nèi)實(shí)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(diǎn)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2024
04-122024
04-12西北工業(yè)大學(xué)黃維、于濤團(tuán)隊(duì)：用于機(jī)械自監(jiān)控3D打印結(jié)構(gòu)的可調(diào)余輝
高分子材料的老化、應(yīng)力失效等問題已成為限制高分子材料進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用的瓶頸，同時也是樹脂基3D打印材料發(fā)展必須克服的關(guān)鍵問題。當(dāng)前，樹脂基3D打印材料的老化及應(yīng)力失效分析通常需借助大型設(shè)備對材料進(jìn)行損傷性分析監(jiān)測。而且樹脂基3D打印材料的老化及應(yīng)力失效分析面臨著高成本、單點(diǎn)監(jiān)測、難以無損實(shí)時監(jiān)測等諸多問題。針對以上問題，西北工業(yè)大學(xué)黃維院士團(tuán)隊(duì)于濤教授課題組，提出將有機(jī)室溫磷光分子用于3D打印樹脂力學(xué)性質(zhì)實(shí)時監(jiān)測的全新思路（機(jī)理見圖1）。研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計制備兩種具有"供體-受體-受體"（D-A-A'2024
04-10港理工/港大/港城大《Nat. Commun.》：亞微米精度單光子3D打印熔融石英玻璃
透明熔融石英玻璃作為一種重要材料，在現(xiàn)代社會中具備廣泛應(yīng)用價值。其性能使得它在日常生活、科學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域均發(fā)揮著重要作用。盡管熔融石英玻璃具備優(yōu)異的光學(xué)性能、熱穩(wěn)定性和化學(xué)耐久性等優(yōu)異特點(diǎn)，但其高硬度和高脆性使得其可加工能性備受詬病。目前，傳統(tǒng)熔融石英玻璃微結(jié)構(gòu)制備工藝面臨著流程復(fù)雜、成本高昂以及材料易碎等諸多挑戰(zhàn)，并且在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜三維（3D）結(jié)構(gòu)方面仍然存在巨大困難。這給新型玻璃微納米器件的開發(fā)、高效制造和在先進(jìn)功能領(lǐng)域的應(yīng)用帶來了巨大的挑戰(zhàn)。近年來，以3D打印/增材制造為代表的先進(jìn)制造技術(shù)為玻璃2024
04-09Incus基于光聚合原理的金屬增材制造技術(shù)應(yīng)用
工業(yè)和信息化部等8部門日前聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的指導(dǎo)意見》，提出到2027年，傳統(tǒng)制造業(yè)智能化、綠色化、融合化發(fā)展水平明顯提升，并明確了一系列具體目標(biāo)。這再次強(qiáng)調(diào)了傳統(tǒng)制造業(yè)的重要性，旨在進(jìn)一步鞏固增強(qiáng)中國制造業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)分工中的地位和競爭力，推動由制造大國走向制造強(qiáng)國。在現(xiàn)代工業(yè)的快節(jié)奏步伐下，傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨轉(zhuǎn)型升級的緊迫挑戰(zhàn)，它逐漸不能滿足現(xiàn)代工業(yè)對高復(fù)雜性和高效能的需求。然而，增材制造技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的快速、精確制造，在提高設(shè)計自由度、快速原型制作、定制化生產(chǎn)和材料利2024
04-07探索3D打印內(nèi)窺鏡的前沿技術(shù)：優(yōu)勢與挑戰(zhàn)并存
3D打印技術(shù)近年來在醫(yī)療領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，特別是在內(nèi)窺鏡制造方面的應(yīng)用更是引人矚目。通過3D打印技術(shù)制造的內(nèi)窺鏡不僅具有高精度、高效率的特點(diǎn)，還具備個性化、微型化等優(yōu)勢，為醫(yī)療診斷帶來了革命性的變革。首先，3D打印內(nèi)窺鏡能夠?qū)崿F(xiàn)高精度制造。傳統(tǒng)制造方法難以達(dá)到的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和微小細(xì)節(jié)，在3D打印技術(shù)的加持下變得輕而易舉。這大大提高了內(nèi)窺鏡的性能和可靠性，為醫(yī)生提供了更為清晰、準(zhǔn)確的診斷依據(jù)。其次，3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)窺鏡的個性化制造。每個患者的生理結(jié)構(gòu)都存在一定的差異，傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)窺鏡難以滿足2024
04-03南科大楊燦輝和葛锜團(tuán)隊(duì)：多材料3D打印具有多模式傳感功能的離子電容傳感器
在過去十年中，離電器件（IonotronicsorIontronics，離子-電子混合器件，即基于離子與電子協(xié)同作用的器件）因其固有的柔韌性，可拉伸性，光學(xué)透明性和生物相容性等優(yōu)勢引起了越來越多的關(guān)注。然而，現(xiàn)有的離電傳感器由于器件結(jié)構(gòu)簡單、成分易泄漏，導(dǎo)致器件穩(wěn)定性差，傳感功能單一，極大地限制了實(shí)際應(yīng)用。因此，設(shè)計制造性能穩(wěn)定且具有多模式傳感能力的離電傳感器具有重要的工程應(yīng)用價值。南方科技大學(xué)力學(xué)與航空航天工程系楊燦輝團(tuán)隊(duì)與機(jī)械與能源工程系葛锜團(tuán)隊(duì)，報道了通過多材料光固化3D打印技術(shù)一體化設(shè)計2024
03-29新加坡南洋理工大學(xué)基于增材制造的材料微加工的最新進(jìn)展
增材制造（又稱3D打印）是一種先進(jìn)的材料加工技術(shù)，可用于產(chǎn)品的快速成型，以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的精密加工，因此，3D打印在功能器件，微模具以及超材料的制備等領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注?；?D打印技術(shù)的材料微加工工藝取決于打印工具和所應(yīng)用材料，通過對打印物體的高精度控制，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微制造。近年來，新加坡南洋理工大學(xué)材料系在此領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展。他們自主研發(fā)制備了一系列可光固化打印樹脂，通過利用前驅(qū)體策略以及二次固化處理，配合打印精度為微米級的摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)，成功制備了高性能晶格2024
03-29雙梯度表面上的自適應(yīng)液滴彈跳，摩方精密為力學(xué)研究制備提供支持
香港理工大學(xué)王鉆開教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計了一種雙梯度表面，使得碰撞該表面的液滴在不同的碰撞速度下自動切換至相應(yīng)的液滴彈跳模式。這種自適應(yīng)切換的液滴彈跳避免了對液滴碰撞點(diǎn)的操控需求，且在更大的液滴碰撞速度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了液滴的快速脫離。團(tuán)隊(duì)成員使用摩方精密的nanoArch®S140（精度：10μm）微納3D打印機(jī)制造微米級別的微針陣列，微針底座300μm，長800μm，微針間距300μm，在SEM圖像中展示出良好的形貌和陣列分布。與先前報道的其他策略相比，該工作設(shè)計的雙梯度表面結(jié)合了不對稱彈跳和餅狀彈跳的優(yōu)勢2024
03-27光敏樹脂3D打印在STEM教學(xué)中的應(yīng)用
隨著科技的不斷進(jìn)步，3D打印技術(shù)已經(jīng)成為教育領(lǐng)域中一個具有潛力的新工具，尤其是在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)這四個領(lǐng)域的綜合教育——即STEM教育中。光敏樹脂3D打印作為一種高精度、快速成型的技術(shù)，它為學(xué)生提供了一個直觀且互動的學(xué)習(xí)方式，讓抽象的概念變得具體可見，豐富了教育資源和手段。在STEM教學(xué)中，光敏樹脂3D打印的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1.光敏樹脂3D打印可以將學(xué)生的設(shè)計快速轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型。無論是生物解剖學(xué)中的人體器官模型，還是物理課程中的力學(xué)裝置，甚至是數(shù)學(xué)幾何體，都可以通過光敏樹脂3D掃一掃訪問手機(jī)商鋪
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