技術文章
Technical articles近年來，隨著無人水下航行器和軟體機器人的發展，微型柔性流量傳感器已經成為姿態控制和流場分析的關鍵器件。目前，仿生毛發流量傳感器的靈感多來自昆蟲的觸角、海豹的觸須。其中，仿生毛發流量傳感器通常采用圓柱形結構，但是該類型的傳感器會產生渦激振動，這種渦激振動會引發很大的噪音，并惡化流量傳感器的信噪比。海豹可以通過觸須識別、定位和追蹤獵物。這種波形觸須可以抑制渦激振動的產生、降低渦激振動引發的噪音。研究學者受海豹觸須形態的啟發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生有效的調制，近年來，太赫茲電磁超材料受到了科研界極大的關注。太赫茲超材料的單個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驗設備并且是多工序且高耗費的。為了克服這些缺點與不足，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還原反應的電化學沉積3D打印技術采用原位金屬合成的方式，無需進行任何后處理。該技術使用金屬鹽溶液作為原料，在打印過程中，金屬鹽溶液通過打印噴嘴噴射到導電基底上，當溶液接觸到基底時，金屬離子發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控制的金屬電化學沉積3D打印技術，該技術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。目前仿生章魚吸附基于外力、電或熱傳導等刺激方式調節吸盤內部壓強，從而賦予了其黏附性能。然而，目前常見的刺激策略中，粘附墊的強弱黏附能力轉換需要以接觸方式觸發、且大部分存在響應時間長的問題，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。近日，香港中文大學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，并在外部磁場控制下實現運動與遞送功能。該成果以“Amo....
近日，上海交大機械與動力工程學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，相關研究成果在機械裝備抗液防冰等領域具有重要的應用前景。瑞士蘇黎世聯邦理工學院AndrewJ.deMello教授課題組和英國帝國理工學院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表于ACSAppliedMaterials&Interfa...
在生物醫學研究中，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。許多工具和驅動系統被設計用來提高操作的準確性和效率。磁驅動機器人具有精確操縱粒子或生物組織的能力，在生物醫學、生物工程和生物物理學領域具有重要的潛力。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。近日，北京航空航天大學機械工程學院仿生與微納研究所馮林副教授等研發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的鐵磁流體這一新型材料所研制的。該...
近年來，隱形眼鏡除了用于視力矯正和裝飾品之外，還可作為智能傳感平臺用于實時監測人體的健康狀況。但是，佩戴隱形眼鏡通常會導致干眼癥及相關炎癥或者角膜損傷。目前，保持隱形眼鏡鏡片濕潤的方法主要有兩種：一種方法是利用隱形眼鏡表面的單層石墨烯涂層減少水分蒸發，但是該方法制備工藝比較復雜；另一種方法是利用電滲流保持鏡片濕潤，但是該方法需要生物兼容性電池。隱形眼鏡常見的制備工藝有離心澆鑄法、模壓法及車床加工工藝，其中，離心澆鑄法和模壓法需要先通過車床加工工藝制備模具。車床加工不僅存在成本...
近年來基于3D打印的微格點陣超材料吸引了大量的關注，點陣超材料具有優異的比強度、比剛度，良好的減震降噪、吸能緩沖效果、突出的吸聲和屏蔽等許多*的功能特性，被譽為結構-功能一體化材料，在生物醫學、電池電極以及運動器材、無人機減重等領域都有*應用。其中，在無人機上應用超材料可以有效減輕其重量，減少其飛行所需的推力和功耗，從而提高電池續航時間與飛行持續時間，進而更好地拓展無人機在民用、偵察，救援和娛樂等領域的應用。此外，微格點陣超材料出色的能量吸收能力可以幫助無人機抵抗飛行過程中的...
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