技術文章
Technical articles科研3D打印機是可以“打印”出真實的3D物體的一種設備，比如打印一個機器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機”是參照了普通打印機的技術原理，因為分層加工的過程與噴墨打印十分相似。這項打印技術稱為3D立體打印技術。3D打印（3DP）即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。科研3D打印機通常是采用數字技術材料打印機來實現的。常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模...
液滴的高效抓取和無損釋放在醫學中的藥物融合或靶向轉移、冷凝器表面或芯片實驗室熱耗散等領域有著重要的應用。目前，液滴轉移往往由兩個具有不同粘附性的表面去實現，即將液滴從低粘附浸潤表面轉移至高粘附浸潤表面，且液滴的無損、自由釋放較難實現。最近，北京理工大學*結構技術研究院陳少華、劉明課題組設計并制備了一種新型的多級微結構仿生功能表面，可利用同一表面實現液滴的高效抓取和無損釋放。該表面由磁顆粒填充的微尺度平板陣列結構組成，微平板尺寸為5mm×0.12mm×1mm，每個微平板左右兩側...
是什么讓蜘蛛俠能夠飛檐走壁？又是什么讓年逾50的阿湯哥只身一人攀爬世.界.第.一高樓-——哈利法塔？盡管這些是科幻電影中的片段，但現實生活中早已有活生生的例子：壁虎。該生物不僅在潔凈基底上具有超.強黏附力，同時在沾滿灰塵的表面依舊能夠自由爬行，表明其黏附系統具有“自清潔”功能。有研究指出，壁虎之所以具有如此優異的功能是因為其腳趾具有成千上萬的鏟狀絨毛。圖1.壁虎腳掌黏附系統的結構近日，受壁虎行為啟發，北京理工大學*結構技術研究院的陳少華教授課題組提出了一種仿生微柱功能表面通過...
隨著通信技術的快速發展，近些年的通信容量實現了快速增長，傳統的光纖通信網絡已經難以滿足當前高速通信的需求。增大通信網絡的容量和提高通信速度的一種方法是開發太赫茲(Terahertz,THz)波段的光纖通信空間維度。太赫茲波是介于微波和紅外光之間的一種電磁波，頻率介于0.1THz到10THz之間，由于它帶寬大和傳輸速度快以及可以提供點對點的網絡拓撲結構而備受關注。而在空間維度資源中，基于軌道角動量（OrbitalAngularMomentum，OAM）的模分復用技術由于攜帶不同...
多孔水凝膠在能量轉換和儲存、催化、分離和生物醫學應用等方面得到了廣泛的應用，并且調控水凝膠的孔徑和形貌對控制水凝膠的性能至關重要，但通過傳統的制造方法在多尺度上控制這些材料的孔隙率仍是具有挑戰性的。近日，浙江大學寧波研究院吳晶軍副研究員團隊開發了一種通過離子交聯鎖定3D打印水凝膠凍干孔隙的后處理方法制備具有多級孔結構水凝膠。通過3D打印賦予了水凝膠任意的三維幾何形狀和毫米長度尺度的可控孔隙，并將打印好的水凝膠網絡進行凍干和離子交聯的后處理過程，使水凝膠具有超出打印分辨率的微米...
對于毫米尺度3D物體的操縱技術在電子轉印、精密裝配、微機電系統等領域具有重要的應用前景。傳統的基于機械夾持的抓取方案（如鑷子等）需要針對不同特征的物體進行專門的設計和定制。例如，普通的尖頭鑷子難以夾持球體，需要在鑷子末端設計專門的環形結構，并且具有環形結構的鑷子無法夾持直徑小于環形的球體。此外，對于平放在基底表面上的薄片狀脆性物體（如硅片等）來說，因其無特殊的可夾持特征，使用鑷子等工具難以將其從基底表面夾持住。目前，對于毫米尺度的不同形狀和尺寸的3D物體進行可控抓取操縱的通用...
大自然為人類社會的進步和發展提供了源源不斷的靈感和動力。向自然學習，有所發現，有所發明，有所創造，有所進步，是科學發展的一條行之有效的途徑。松塔的吸濕運動為人工驅動器的設計和制造提供了許多靈感。目前認為，松塔的開合是由鱗片外層的“肉”（石細胞，sclerids）比內層的“筋”（維管束，vascularbundle）的收縮膨脹更大引起的。但以往的研究只專注于研究松塔的彎曲機制，而忽略了彎曲過程和原本的功能特點。松塔為了讓風和動物把種子傳播到遠離母樹的地方繁衍，只有在長期干燥的環...
物質科學Physicalscience近日，哈爾濱工業大學（深圳）機電學院郝崇磊助理教授與李兵教授團隊合作，報道了基于有序微結構上的液滴定向餅狀彈跳現象。該工作為液滴的快速脫離提供了新的思路，2022年1月10日，該研究成果以“Obliquepancakebouncing”為題發表在CellPress細胞出版社期刊CellReportsPhysicalScience上。哈工大（深圳）機電學院陶然博士和2018級本科生梁國強為該論文共同第一作者。固/液接觸時間是衡量界面動態潤濕...
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