技術(shù)文章
Technical articles設計并驅動(dòng)微納米結構表面實(shí)現物體的定向輸運在微電子、生物醫藥及防污自清潔等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。在這些應用領(lǐng)域中，提高定向輸運的速度能進(jìn)一步提高輸運效率。此外，通過(guò)對微結構和驅動(dòng)方式的創(chuàng )新性設計，實(shí)現對多種不同形狀的物體在不同環(huán)境中的定向輸運也具有重要意義。近日，北京理工大學(xué)*結構技術(shù)研究院陳少華教授課題組提出了一種通過(guò)磁場(chǎng)控制微結構表面快速輸運固體物塊的方法。該方法能夠對厘米級的固體物塊進(jìn)行快速定向輸運，其輸運速率相對于已有文獻中的輸運速率有大幅度的提升。微結構表面主要由...
太赫茲波，指頻率為0.1-10THz的電磁波，位于微波和紅外之間，屬于電子學(xué)與光子學(xué)的過(guò)渡區間。由于具有光子能量低、穿透力強、特征光譜分辨能力好等屬性，太赫茲技術(shù)在生物傳感、無(wú)損檢測以及高速無(wú)線(xiàn)通訊等領(lǐng)域具有重要的應用前景。然而，由于自然界中的天然材料在太赫茲頻段沒(méi)有電磁響應，導致太赫茲頻段的功能材料和器件非常匱乏，這也是造成太赫茲技術(shù)尚未廣泛應用的重要原因。THz超材料，一種新型的周期性人工電磁材料，其性質(zhì)主要取決于所設計的結構，通過(guò)特定的結構設計，可獲得與自然界已知材料截...
近年來(lái)，隨著(zhù)無(wú)人水下航行器和軟體機器人的發(fā)展，微型柔性流量傳感器已經(jīng)成為姿態(tài)控制和流場(chǎng)分析的關(guān)鍵器件。目前，仿生毛發(fā)流量傳感器的靈感多來(lái)自昆蟲(chóng)的觸角、海豹的觸須。其中，仿生毛發(fā)流量傳感器通常采用圓柱形結構，但是該類(lèi)型的傳感器會(huì )產(chǎn)生渦激振動(dòng)，這種渦激振動(dòng)會(huì )引發(fā)很大的噪音，并惡化流量傳感器的信噪比。海豹可以通過(guò)觸須識別、定位和追蹤獵物。這種波形觸須可以抑制渦激振動(dòng)的產(chǎn)生、降低渦激振動(dòng)引發(fā)的噪音。研究學(xué)者受海豹觸須形態(tài)的啟發(fā)制備了多種人工觸須傳感器。然而，這些傳感器通常體積龐大、組...
由于能夠對太赫茲電磁波產(chǎn)生有效的調制，近年來(lái)，太赫茲電磁超材料受到了科研界極大的關(guān)注。太赫茲超材料的單個(gè)單元的特征尺寸一般為幾十微米，傳統的加工主要基于MEMS微納加工工藝流程。然而，這些工藝流程通常都需要昂貴的實(shí)驗設備并且是多工序且高耗費的。為了克服這些缺點(diǎn)與不足，西交大張留洋老師課題組提出了一種基于微納3D打印結合磁控濺射沉積鍍膜的太赫茲超材料制造工藝：以基于垂直U型環(huán)諧振器的三維太赫茲超材料為原型，采用高精度微納3D打印設備nanoArchS130（BMF摩方精密）對模...
目前，微米尺度金屬結構的增材制造主要采用三種策略：微立體光刻模板的金屬化、金屬材料的轉移-燒結以及原位金屬合成。其中，基于金屬離子局部電化學(xué)還原反應的電化學(xué)沉積3D打印技術(shù)采用原位金屬合成的方式，無(wú)需進(jìn)行任何后處理。該技術(shù)使用金屬鹽溶液作為原料，在打印過(guò)程中，金屬鹽溶液通過(guò)打印噴嘴噴射到導電基底上，當溶液接觸到基底時(shí)，金屬離子發(fā)生還原反應形成金屬沉積層。本研究論文介紹了一種基于力學(xué)控制的金屬電化學(xué)沉積3D打印技術(shù)，該技術(shù)采用中空原子力顯微鏡(AFM)懸臂梁在標準三電極電解池中...
仿生章魚(yú)吸附在操作精細物體等方面有巨大應用潛力。目前仿生章魚(yú)吸附基于外力、電或熱傳導等刺激方式調節吸盤(pán)內部壓強，從而賦予了其黏附性能。然而，目前常見(jiàn)的刺激策略中，粘附墊的強弱黏附能力轉換需要以接觸方式觸發(fā)、且大部分存在響應時(shí)間長(cháng)的問(wèn)題，因此，這些粘附墊難以快速執行在密閉空間內對物體的操作任務(wù)。近日，香港中文大學(xué)張立教授課題組提出了一種光磁雙刺激響應黏附墊的設計思路。該黏附墊可以通過(guò)遠程光控方式快速調節黏附強度以拾放物體，并在外部磁場(chǎng)控制下實(shí)現運動(dòng)與遞送功能。該成果以“Amo....
近日，上海交大機械與動(dòng)力工程學(xué)院胡松濤副教授課題組提出了剛柔微結構復合的超疏水界面設計思想，解決了沖擊定位要求苛刻的難題，相關(guān)研究成果在機械裝備抗液防冰等領(lǐng)域具有重要的應用前景。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院AndrewJ.deMello教授課題組和英國帝國理工學(xué)院DanieleDini教授課題組為合作單位。該成果以“Flexibility-PatternedLiquid-RepellingSurfaces”為題作為封面論文發(fā)表于A(yíng)CSAppliedMaterials&Interfa...
在生物醫學(xué)研究中，對生物顆粒（如細胞和生物組織）的操作，特別是捕獲和運輸，是各種生物應用的基礎。許多工具和驅動(dòng)系統被設計用來(lái)提高操作的準確性和效率。磁驅動(dòng)機器人具有精確操縱粒子或生物組織的能力，在生物醫學(xué)、生物工程和生物物理學(xué)領(lǐng)域具有重要的潛力。然而，具有預定形狀的剛性機器人的變形能力是有限的，這限制了其在狹小的空間的運動(dòng)。近日，北京航空航天大學(xué)機械工程學(xué)院仿生與微納研究所馮林副教授等研發(fā)了一種可變小型機器人，該機器人是利用具有磁性和流體性質(zhì)的鐵磁流體這一新型材料所研制的。該...
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