技術(shù)文章
Technical articles
更新時(shí)間：2025-01-06
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2024年，微納3D打印技術(shù)在各領(lǐng)域展現了其變革性的影響，滿(mǎn)足科研微觀(guān)層面上快速制造復雜精密結構的實(shí)際需求，極大程度地豐富了學(xué)術(shù)界研究成果的產(chǎn)出，同時(shí)也進(jìn)一步拓寬了生物醫療、微機械、仿生學(xué)、傳感技術(shù)、材料科學(xué)等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的應用范圍，為我國科技創(chuàng )新和產(chǎn)業(yè)升級提供了強有力的支撐。
根據期刊影響因子評價(jià)體系，我們精選出了2024年公眾號影響力的文章榜單。該系列文章中飽含深度見(jiàn)解和前瞻理念，為學(xué)術(shù)探索提供了明確的方向。在此，我們邀請您參與這一知識回顧之旅，共同見(jiàn)證科學(xué)家們如何推進(jìn)多元化創(chuàng )新技術(shù)發(fā)展。（點(diǎn)擊文章圖片即可查閱全文）
■ 發(fā)表期刊：《Nature》IF：50.5
■ 研究團隊：華中科技大學(xué)臧劍鋒教授、姜曉兵教授以及新加坡南洋理工大學(xué)陳曉東教授團隊
■ DOI：10.1038/s41586-024-07334-y
該研究研發(fā)出一種創(chuàng )新型可注射超聲凝膠傳感器。這種名為"超聲超凝膠"的傳感器是由雙網(wǎng)絡(luò )交聯(lián)的水凝膠基質(zhì)和內部周期性排列的空氣孔道組成，體積僅為2×2×2mm3。這種可注射傳感器是研究團隊采用摩方精密nanoArch® S140（精度：10 μm)加工模具后，經(jīng)水凝膠翻模制備而成。
該傳感器有望克服傳統有線(xiàn)傳感器存在的感染風(fēng)險和術(shù)后并發(fā)癥等問(wèn)題，大幅提升了患者的就診便捷性，并為智能醫療健康領(lǐng)域的發(fā)展注入了新的活力。
■ 發(fā)表期刊：《Advanced Materials》IF：27.4
■ 研究團隊：西安交通大學(xué)邵金友教授、田洪淼教授團隊
■ DOI：10.1002/adma.202404761
本項研究提出了一種仿樹(shù)蛙腳蹼的非侵入式柔性可穿戴電極，用于生理電信號的長(cháng)時(shí)間連續監測。該柔性電極是使用摩方精密nanoArch® S130 (精度：2 μm)高精度3D打印系統加工模具后使用導電復合材料翻模制備而成。
該仿生電極可以實(shí)現在干/濕皮膚表面的穩定粘附，且兼具高透水透氣性、長(cháng)時(shí)間穿戴舒適性及穩定的低接觸阻抗等優(yōu)點(diǎn)，有望促進(jìn)生理電信號長(cháng)時(shí)間持續檢測的廣泛應用。
03 本征型窄帶藍色室溫磷光材料
■ 發(fā)表期刊：《Advanced Materials》IF：27.4
■ 研究團隊：西北工業(yè)大學(xué)黃維院士、于濤教授團隊
■ DOI：10.1002/adma.202412468
該團隊成功地設計并合成了一系列新型窄帶發(fā)光分子吲哚并吩噻嗪衍生物，命名為Cphpz、1O-Cphpz和2O-Cphpz。為了闡明產(chǎn)生窄帶磷光的內部機制，團隊對化合物進(jìn)行了單晶分析和密度泛函理論計算，并利用摩方精密nanoArch® P150（精度：25 μm）制備了一系列相關(guān)的精細模型與特別的光基微流控芯片。
這項研究為設計窄帶室溫磷光材料提供了一種簡(jiǎn)單有效的策略，且為此種材料開(kāi)辟了新的平臺，促進(jìn)其在高分辨率3D打印傳感、多層信息加密等領(lǐng)域的應用。
■ 發(fā)表期刊：《Advanced Materials》IF：27.4
■ 研究團隊：武漢大學(xué)藥學(xué)院黎威教授團隊
■ DOI：10.1002/adma.202413108
研究團隊設計了一種裝有工程化NO釋放納米載體 （RE@SA-Con A/SNO NPs）的新型多功能微針貼片，用于慢性傷口的靶向和協(xié)同治療。
該微針貼片（RE@SA-Con A/SNO MNs）是利用摩方精密microArch® S240 （精度：10 μm）加工模具后經(jīng)PDMS翻模制備而成的，由聚乙烯醇（PVA）、蔗糖、RE@SA-Con A/SNO納米粒子制成。在MNs的幫助下，NPs直接穿透細菌生物膜并高效遞送至感染的傷口組織，表現出優(yōu)異的消除有害細菌能力，為慢性傷口治療提供了良好的示范作用。
05 基于半球形納米線(xiàn)陣列的超寬視場(chǎng)針孔復眼
■ 發(fā)表期刊：《Science Robotics》IF：26.1
■ 研究團隊：香港科技大學(xué)范智勇教授團隊
■ DOI：10.1126/scirobotics.adi8666
研究者開(kāi)發(fā)了一種特別的針孔復眼（PHCE）系統，該系統集成了3D打印的蜂窩狀光學(xué)結構和半球形的全固態(tài)高密度鈣鈦礦納米線(xiàn)（PNA）光電探測器陣列。
研究借助摩方精密nanoArch® P140（精度：10 μm）制備了對應幾何參數的針孔陣列，并與半球殼的凸面共形。這種特別的空中-地面協(xié)作機器人互動(dòng)展示了PHCE系統在未來(lái)多機器人協(xié)作和機器人群技術(shù)開(kāi)發(fā)中的潛在應用前景。
■ 發(fā)表期刊：《Bioactive Materials》IF：18
■ 研究團隊：武漢大學(xué)藥學(xué)院黎威教授團隊
■ DOI：10.1016/j.bioactmat.2024.05.008
該團隊設計開(kāi)發(fā)了一種具有長(cháng)效抗菌效果的活性益生菌微針貼片，用于治療慢性感染傷口。該微針貼片是利用摩方精密 microArch® S240 （精度：10 μm）加工模具后經(jīng)PDMS翻模制備而成。
新型且生物相容性良好的益生菌微針貼片，具有長(cháng)效抗菌作用，可促進(jìn)感染傷口的愈合，在消除有害細菌和促進(jìn)傷口閉合方面表現出更好的效果，同時(shí)減少炎癥、增強組織再生和血管生成，這對慢性感染傷口的治療具有巨大潛力。
■ 發(fā)表期刊：《ACS Nano》IF：15.8
■ 研究團隊：蘭州大學(xué)口腔醫學(xué)院范增杰教授團隊
■ DOI：10.1021/acsnano.4c00794
本項研究設計開(kāi)發(fā)了一種具有海參仿生特性的微針神經(jīng)導管（MNGCs），用于PNI及其導致的肌肉縮小的協(xié)同高效治療。該MNGCs是由摩方精密 microArch® S230 （精度：2 μm）高精度3D打印系統加工模具后經(jīng)PDMS翻模制備而成。
具有海參仿生特性的PZG-MNGCs能高效產(chǎn)生并傳導壓電ES，最終在協(xié)同緩解肌肉縮小和促進(jìn)神經(jīng)再生中取得了相當接近自體移植治療這一“金標準"的治療效果，為未來(lái)周?chē)窠?jīng)修復領(lǐng)域解決方案提供新可能。
■ 發(fā)表期刊：《Nature Communications》IF：14.7
■ 研究團隊：南方科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系郭傳飛教授、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)近代力學(xué)系王柳教授、中國商用飛機有限責任公司陳迎春研究員研究團隊
■ DOI：10.1038/s41467-024-47408-z
該聯(lián)合研究團隊合作開(kāi)發(fā)了一種超快響應的電容型電子皮膚。團隊采用摩方精密nanoArch® S130（精度：2 μm）高精度3D打印系統，實(shí)現了微錐結構模板的高精度打?。ㄖ睆剑?0 μm，高度：40 μm），并結合倒模技術(shù)制備了柔性PDMS-CNTs微結構介電層。
團隊通過(guò)深入研究微結構界面的能量耗散對電容型柔性壓力傳感器響應-恢復速度的影響，并采用微結構界面的一體化粘接技術(shù)，將這類(lèi)傳感器的頻率帶寬從數百赫茲擴展至至少12500 Hz，為推動(dòng)電容型柔性壓力傳感器從動(dòng)態(tài)壓力檢測到聲學(xué)領(lǐng)域的應用提供了新的思路。
■ 發(fā)表期刊：《Nature Communications》IF：14.7
■ 研究團隊：西北工業(yè)大學(xué)柔性電子研究院黃維院士、于濤教授團隊
■ DOI：10.1038/s41467-024-45497-4
本項研究提出將有機室溫磷光分子用于3D打印樹(shù)脂力學(xué)性質(zhì)實(shí)時(shí)監測的全新思路。研究團隊設計制備兩種具有 "供體-受體-受體"（D-A-A'）構型的高效有機室溫磷光分子DTPPAO 和 tBuDTPPAO，將DTPPAO分子以物理?yè)诫s方式與HEA-AA光固化樹(shù)脂混合均勻制備具有力學(xué)性能自監測的HEA-AA/DTPPAO光固化材料。
團隊通過(guò)借助摩方精密nanoArch® P150（精度：25 μm）打印了一系列三維結構，并成功應用于結構健康監測領(lǐng)域，該成果為有機室溫磷光在結構健康領(lǐng)域的應用奠定了基礎。
10 高電導率、大變形光固化3D打印離子凝膠
■ 發(fā)表期刊：《Nature Communications》IF：14.7
■ 研究團隊：南方科技大學(xué)機械與能源工程系葛锜教授團隊
■ DOI：10.1038/s41467-024-50797-w
南方科技大學(xué)團體開(kāi)發(fā)了一種高電導率、大變形的光固化離子凝膠，通過(guò)采用摩方精密nanoArch® S130（精度：2 μm）高精度3D打印系統，打印出寬度為5 μm的高精度線(xiàn)條，以及特征尺寸為50 μm的復雜三維Gyroid結構，并利用摩方精密microArch® S240（精度：10 μm）3D打印系統制備了大尺寸的Octet truss結構。
通過(guò)光聚合誘導的微相分離策略，離子凝膠內部形成了導電納米通道和交聯(lián)聚合物骨架交錯分布的雙連續相納米結構，在不犧牲材料力學(xué)性能的前提下，將離子凝膠的電導率提高到了3.2 S/m，在醫療健康監測和臨床診斷方面具有很大的應用潛力。
在此，摩方精密致敬科研前沿奮斗者！在攻克技術(shù)“瓶頸"和“卡脖子"的關(guān)鍵戰役中，是你們在全力推動(dòng)著(zhù)我國科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)轉型升級，愿在新的一年里，繼續刷新科研創(chuàng )新紀錄，突破研發(fā)極限，收獲更加豐富的研究成果。
2025年，摩方精密將繼續堅守"創(chuàng )新和服務(wù)"宗旨，致力為全球客戶(hù)提供微米級3D打印技術(shù)、多樣化的新材料選擇以及創(chuàng )新智能的應用解決方案。我們將不斷提升技術(shù)支持和產(chǎn)品服務(wù)的質(zhì)量與效率，通過(guò)深入整合“產(chǎn)學(xué)研"資源，以先進(jìn)3D打印技術(shù)賦能創(chuàng )新科技研發(fā)與孵化、推動(dòng)研究成果的應用轉化、快速實(shí)現產(chǎn)業(yè)化落地等多環(huán)節鏈路，為我國高質(zhì)量發(fā)展持續向上突圍貢獻一份力量。
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