技術文章
Technical articles香港科技大學范智勇教授團隊開發了一種針孔復眼（PHCE）系統，該系統集成了3D打印的蜂窩狀光學結構和半球形的全固態高密度鈣鈦礦納米線（PNA）光電探測器陣列。這種無透鏡的針孔結構（PHA）可以根據底層圖像傳感器的需求，設計制備出任意布局。該團隊通過對比光學模擬和成像結果驗證了該視覺系統的關鍵特性和功能，包括超寬視場、精準的目標定位和運動跟蹤能力。該團隊進一步演示了PHCE系統在無人機上的功能集成，使其能夠跟蹤地面上的四足機器人。這種空中-地面協作機器人互動展示了PHCE系統在...
隨著科技的不斷進步，微尺度3D打印技術正逐漸成為微型器件制造領域的革命性工具。這項技術以其精確控制和高度定制化的能力，為微型器件的設計與生產提供了可能性，預示著未來制造業的新紀元。微尺度3D打印技術的核心在于其能夠在微小的尺寸上精確地沉積材料，從而創建出精細復雜的三維結構。這一技術突破了傳統制造方法在精度和復雜度上的局限，使得微型化設備和零件的生產變得更加高效和經濟。例如，通過微尺度3D打印，可以生產出直徑僅幾微米的微型齒輪和傳感器，這些微型器件在醫療設備、精密儀器以及航空航...
慢性創面是一種發病率很高的流行病，影響著超過1%的人們，已經成為醫療保健系統中的一大挑戰。糖尿病創面是影響許多糖尿病患者的典型慢性創面，由于其愈合困難和復發率高。雖然已經開發了涉及生化(如生長因子)和生物物理(如負壓療法和高壓氧療法)的糖尿病傷口治療的新療法，但慢性創面的治療效果仍然不令人滿意。此外，細菌感染在慢性糖尿病創面中普遍存在，這會加劇傷口的缺氧和營養缺乏。更重要的是，糖尿病創面的高糖微環境會進一步增加微生物感染的可能性，并導致血管生成受損和巨噬細胞功能障礙，進一步延...
研究背景與意義：先驅體轉化SiOC陶瓷材料(PDC-SiOC)具有優異的抗氧化性、熱穩定性和力學性能，有望作為航空航天耐高溫材料。近年來，具有人工設計周期性結構的點陣結構因其表現出優異的力學性能，已成為結構力學領域的研究熱點之一。然而，傳統機械加工的方法難以實現復雜結構PDC-SiOC點陣結構的高精度制造。3D打印能夠實現復雜結構陶瓷材料的一體化成型，尤其在復雜陶瓷點陣結構制造領域表現出巨大優勢。其中，光固化3D打印技術具有最高的成型精度，適用于PDC-SiOC點陣結構的高精...
隨著科技的不斷進步，3D打印技術已經從一種新興技術轉變為現代制造業和設計領域的重要工具。在產品的設計過程中，3D打印機提供了一種快速且高效的方法來從原型制作過渡到產品的生產，顯著縮短了設計周期并加速了產品開發流程。在傳統制造方法中，原型的制作往往需要復雜的工藝和長周期的加工時間。例如，如果設計師想制作一個新產品的實體模型進行測試，可能需要通過雕刻、焊接或模具鑄造等多個步驟來完成。這些過程不僅耗時而且成本較高，且在設計的早期階段，任何設計更改都可能導致重做整個原型，耗費更多的時...
北京航空航天大學蔡軍課題組制備了一種基于小球藻細胞的磁性復合多聚體微機器人，實現了高效的靶向給藥。研究者將小球藻(Chlorella，Ch.)細胞作為一種生物模板，依次進行Fe3O4沉積、抗癌藥物阿霉素(DOX)裝載，實現磁性復合微機器人單元的制備。利用磁偶極作用，微機器人單元通過誘導自組裝作用重構成鏈狀的復合多聚體微機器人(BMMs)，如微小的二聚體、三聚體等。基于摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)技術（nanoArch®S140，精度：10μm）設計了啞鈴形的微...
傷口感染是指傷口在愈合過程中仍被細菌或其他微生物感染的疾病。與急性傷口不同，慢性感染性傷口通常經歷較長時間的愈合過程或無法愈合，給患者帶來了嚴重的后果和沉重的負擔。傳統上，感染傷口的治療方法主要包括定期傷口清創、口服抗生素、抗菌敷料等。但是這些方法都有一定的局限，首先，細菌在傷口部位產生的生物膜形成物理屏障，限制抗菌劑或生物大分子滲透到深部組織，從而顯著降低藥物遞送效率；其次，抗生素的誤用和過度使用是增加抗生素耐藥性風險的主要驅動因素，抗生素耐藥性已成為嚴重的全球健康問題；此...
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。基于皇后海螺殼的幾何設計原理，改良后的超材料有望規避強度-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，研究人員設計了一種新型的生物啟發力學超材料。這種創新設計允許采用一種優美的失效機制，...
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