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2023
08-29

數(shù)字微流控芯片：創(chuàng)新科技助力微尺度液體操控
隨著微尺度技術(shù)的發(fā)展，芯片作為一項創(chuàng)新科技，正在引起廣泛的關(guān)注。數(shù)字微流控芯片利用微流控技術(shù)和數(shù)字控制算法，實現(xiàn)對微尺度液體的精確操控和操作。本文將介紹芯片的原理、應用領(lǐng)域以及其帶來的創(chuàng)新和前景。數(shù)字微流控芯片的原理基于微流控技術(shù)，通過微加工和微流體學的方法，在芯片上構(gòu)建微尺度通道和微閥門等結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的流控技術(shù)相比，芯片采用數(shù)字控制算法，通過開關(guān)閥門的方式實現(xiàn)對液體的精確操控。通過改變閥門的開關(guān)狀態(tài)和控制流速，可以調(diào)節(jié)液體的流動路徑、流速和分配等參數(shù)，實現(xiàn)對微尺度液體的精確操控。芯片在許多領(lǐng)域
2023
08-23

高精密增材制造: 推動制造業(yè)的革新與發(fā)展
隨著科技的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)制造業(yè)正面臨著變革。在這個時代背景下，3D打印成為了一種備受關(guān)注的技術(shù)。它以其優(yōu)勢和潛力，正在推動著制造業(yè)的革新與發(fā)展。高精密增材制造（High-PrecisionAdditiveManufacturing，簡稱HPAM）是一種通過逐層堆疊材料來構(gòu)建三維物體的*制造技術(shù)。相較于傳統(tǒng)的減少制造方法，如銑削、車削和沖壓等，HPAM具有的優(yōu)勢。首先，它能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度、更復雜的設計。通過精確控制每一層的材料堆疊，HPAM可以制造出具有細致結(jié)構(gòu)和復雜形狀的零部件和產(chǎn)品。這為各行各
2023
08-18

3D打印機的工作原理是什么？
3D打印機，即快速成型技術(shù)的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，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(gòu)造物體的技術(shù)。在3D打印時，軟件通過電腦輔助設計技術(shù)（CAD）完成一系列數(shù)字切片，并將這些切片的信息傳送到3D打印機上，后者會將連續(xù)的薄型層面堆疊起來，直到一個固態(tài)物體成型。3D打印機與傳統(tǒng)打印機最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料。工作原理3D打印機的工作原理和傳統(tǒng)打印機基本一樣，都是由控制組件、機械組件、打印頭、耗材和介質(zhì)等架構(gòu)組成的，打印原理是一樣的。3D打
2023
08-17

Science：仿南洋杉3D毛細鋸齒結(jié)構(gòu)表面流體
流體可控輸運廣泛存在于各種自然系統(tǒng)和實際工程中，在微流控、冷凝換熱、抗結(jié)冰和界面減阻等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。自從表/界面科學潤濕性基礎(chǔ)理論建立以來，國內(nèi)外學者普遍認為，液體傾向于自發(fā)向系統(tǒng)能量降低的方向運動，其運動方向主要取決于表面結(jié)構(gòu)特征和化學組成，與液體的性質(zhì)無關(guān)。然而，液體能否決定其命運，在不改變表面結(jié)構(gòu)和無能量輸入的前提下實現(xiàn)運動方向的自主選擇是長期以來困擾學者們的科學難題。近日，香港城市大學王鉆開教授及其合作者借鑒南洋杉葉片多重懸臂結(jié)構(gòu)特征，制備了仿南洋杉3D毛細鋸齒結(jié)構(gòu)表面，通過建
2023
08-14

如何保養(yǎng)才能使3D打印系統(tǒng)使用更長久
3D打印系統(tǒng)是一種*的制造技術(shù)，為了確保其長期穩(wěn)定運行和保持打印質(zhì)量，需要進行定期的保養(yǎng)和維護。以下是3D打印系統(tǒng)保養(yǎng)的幾個重要方面：定期清潔打印系統(tǒng)：清理外部表面：使用柔軟的布或海綿擦拭打印機的外殼，保持干凈。清潔打印平臺：移除殘留物和粉塵，使用適當?shù)那鍧崉┗驕厮潦?。清洗噴嘴和擠出器：根據(jù)打印材料的建議，使用合適的方法清潔噴嘴和擠出器。養(yǎng)護打印機結(jié)構(gòu)：檢查導軌和線軸：清除雜質(zhì)和灰塵，并根據(jù)需要潤滑，以確保平滑運動和減少摩擦。確保緊固件安全：檢查和緊固所有關(guān)鍵緊固件，例如螺絲、螺母等。檢查電纜
2023
07-21

如何提升3D打印系統(tǒng)的準確度
要提升3D打印系統(tǒng)的準確度，以下是一些可以采取的方法和措施：選用高質(zhì)量的3D打印設備和材料：選擇具有高精度和穩(wěn)定性的3D打印設備。不同的制造商和型號可能具有不同的精度規(guī)格，需要仔細比較和評估。使用優(yōu)質(zhì)的3D打印材料，確保其均勻性和機械性能能夠滿足要求。低質(zhì)量的材料可能會導致尺寸偏差和表面質(zhì)量問題。精確校準打印設備：在開始使用或進行重要打印任務之前，確保3D打印設備的準確定位和運動控制系統(tǒng)的精確度。根據(jù)設備制造商的指南和說明書進行校準操作，包括正確設置和對齊打印平臺、調(diào)整擠出頭的水平和垂直位置等。
2023
06-29

西安交通大學：基于微納3D打印和微流道液態(tài)金屬填充的寬帶
西安交通大學張留洋課題組《IEEETMTT》：基于微納3D打印和微流道液態(tài)金屬填充的寬帶和多帶太赫茲超材料3D結(jié)構(gòu)的超材料器件由于能通過增加入射電磁波和結(jié)構(gòu)之間的重疊空間來增強光與物質(zhì)的相互作用并在調(diào)控太赫茲波方面提供額外的自由度，展現(xiàn)出比傳統(tǒng)平面2D結(jié)構(gòu)超材料更大的應用潛力。然而傳統(tǒng)的制造方法在制備3D結(jié)構(gòu)器件上依然存在許多障礙，通過集成光刻、沉積、蝕刻、LIGA等一系列程序來制造3D復雜結(jié)構(gòu)不僅存在耗時和經(jīng)驗要求高等缺點，且所構(gòu)建的復雜3D結(jié)構(gòu)無法滿足需求。新的加工工藝不斷被提出以開發(fā)此類復
2023
06-25

哪些因素會影響3D打印機的結(jié)果
3D打印技術(shù)近年來得到了廣泛的應用，其可以實現(xiàn)快速、精準地制作物體。然而，在使用3D打印機時我們需要考慮很多因素，這些因素會直接影響3D打印的質(zhì)量和效率。1.打印材料選擇合適的材料是保證3D打印質(zhì)量的關(guān)鍵之一。目前在市場上常見的材料有ABS、PLA、PETG等塑料材料，以及金屬類如鈦合金等。不同類型和品牌的材料具有不同特性，比如強度、硬度、耐熱程度等，所以我們需要根據(jù)自己要求選擇適當?shù)牟牧稀?.打印參數(shù)調(diào)整好打印參數(shù)也是重要工作之一。其中包括溫度控制(溫度過低或過高都會影響輸出質(zhì)量)、層高(越小
2023
06-21

東華大學游正偉團隊：具有高度靈活性的三維運動仿生機器人
智能機器人的快速發(fā)展必將給人類的日常生活帶來一場革命。隨著他們與復雜操作環(huán)境融合的要求越來越高，柔性和可變形機器人的發(fā)展變得至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的機器人通常需要剛性的電機泵來提供能量，并限制了其對環(huán)境的適應性。全軟體機器人由于其*的適應性和友好的人機界面，已經(jīng)引起了人們的極大關(guān)注。已經(jīng)報道了具有不同類型運動的水生軟體機器人，如爬行、跳躍和游泳。然而，所報道的三維運動集中在單一相位上，要么是液體，要么是空氣。沒有報道與液體-空氣界面有關(guān)。由于不平衡的機械環(huán)境，要在液氣兩相界面實現(xiàn)三維運動（X、Y和
2023
06-21

深度學習助力增材制造梯度力學超材料逆向設計--摩方精密
由于其特異的宏微觀基元拓撲構(gòu)型，力學超材料在剛度、韌性、減隔振和熱膨脹等性能方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)均質(zhì)材料，受到了航空航天、生物醫(yī)學、電子電路和土木工程等領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。生物體經(jīng)過長期進化形成的各類器官，與超材料的概念相契合，即通過多層級微結(jié)構(gòu)實現(xiàn)超常物理力學特性，同時生物器官的微結(jié)構(gòu)基元還呈現(xiàn)出梯度漸變、長程無序等特征。目前，針對力學超材料發(fā)展的拓撲優(yōu)化方法和機器學習設計方法，主要面向周期性結(jié)構(gòu)，對于仿生梯度超材料的逆向設計和優(yōu)化，缺乏高效率、高保真的計算分析方法。圖1深度神經(jīng)多網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)多屬性胞
2023
06-20

你知道3D打印能應用在哪些領(lǐng)域嗎
隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)逐漸被應用于多個領(lǐng)域。以下將從工業(yè)制造、醫(yī)療健康、建筑設計、藝術(shù)創(chuàng)作和教育等方面詳細介紹。1.工業(yè)制造領(lǐng)域在工業(yè)制造領(lǐng)域，3D打印可以用來快速生產(chǎn)原型或小批量產(chǎn)品，并且能夠減少傳統(tǒng)加工流程所需的時間和費用。例如，在汽車行業(yè)中，廠商可以使用3D打印技術(shù)來創(chuàng)建復雜的零部件模型以進行測試和驗證；并且這些模型可以在短時間內(nèi)進行迭代改進。另外，在航空航天行業(yè)中，利用精確性高和無限重復性高的特點使得一些輕質(zhì)而強度很好的組件成為可能。2.醫(yī)療健康領(lǐng)域在醫(yī)療健康領(lǐng)域，三維打印可
2023
06-16

使用3D打印技術(shù)有哪些注意事項
隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，其應用領(lǐng)域也越來越廣泛。雖然3D打印系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，但在使用過程中仍需要注意一些事項以確保其正常運行和高質(zhì)量的輸出。1.材料選擇材料是影響3D打印品質(zhì)的一個重要因素。根據(jù)實際需求選擇適合的材料非常重要。首先需要了解所選材料的特性、可加工性和成本等方面信息，并嘗試進行模擬測試以確定是否符合預期。2.設計優(yōu)化在設計時需要考慮到最終產(chǎn)品可能出現(xiàn)的問題(如強度、耐久性等)，并針對這些問題進行設計優(yōu)化。同時還需要考慮支撐結(jié)構(gòu)、層厚度等參數(shù)設置，以及提前處理好文件格式和軟件兼容
2023
06-08

西南石油大學：一種具有可調(diào)力學性能的新型單斜拉脹超結(jié)構(gòu)
具有負泊松比效應的拉脹結(jié)構(gòu)是一類功能和結(jié)構(gòu)一體化的力學超結(jié)構(gòu)。由于反常規(guī)的負泊松比效應，拉脹超結(jié)構(gòu)具有諸多獨。特的力學性能和廣闊的工程應用前景。相較于缺失支柱胞元結(jié)構(gòu)，手性拉脹結(jié)構(gòu)（Chiralauxetics）可以在大應變下保持平滑的變形，并且對制造誤差相對不敏感。缺失支柱胞元結(jié)構(gòu)（missingribauxetics）是一類典型的手性拉脹結(jié)構(gòu)，可視為由傳統(tǒng)手性拉脹結(jié)構(gòu)的中心圓環(huán)替代為中心支架而成（圖1）。圖1傳統(tǒng)手性及缺失支柱拉脹結(jié)構(gòu)相較于傳統(tǒng)手性拉脹結(jié)構(gòu)，缺失支柱拉脹結(jié)構(gòu)在大變形范圍內(nèi)具有
2023
06-08

葡萄糖響應型胰高血糖素微針陣列貼片用于低血糖無創(chuàng)的治療
低血糖是一種常發(fā)生在糖尿病患者的治療過程中的副作用，較輕微時，會出現(xiàn)注意力不集中、出汗、心慌和視力變化等癥狀，可通過攝入碳水化合物解決，嚴重時，則會出現(xiàn)失去知覺、昏迷等癥狀，危及生命。因此，在這些不可預見的低血糖緊急情況下，需要及時補充胰高血糖素。采用安全、無痛無創(chuàng)的方式進行藥物遞送是解決上訴問題的理想方案。其中，微針陣列貼片是主要的候選方式。微針貼片由具有多功能特性的材料構(gòu)成，其可以控制藥物擴散動力學，實現(xiàn)按需給藥。據(jù)麥姆斯咨詢報道，近期，來自浙江大學顧臻團隊的研究人員提出了一種結(jié)合3D打印技
2023
06-08

材料“尺寸效應”實現(xiàn)對微納3D打印結(jié)構(gòu)的力學性能調(diào)控
以面投影微立體光刻(PμSL)為例，目前高精度光固化三維(3D)打印已經(jīng)被廣泛應用于快速制造具備微納特征尺寸的高分辨率聚合物模板結(jié)構(gòu)，用于規(guī)?；尚沃圃焯卣鞒叽缧≈翈孜⒚咨踔涟偌{米級別的定制化3D微晶格（microlattice）機械超材料(mechanicalmetamaterials)。然而，聚合物3D打印件單元的本征力學性能在相關(guān)對應的尺度上尚沒有系統(tǒng)的力學特性研究。特別是當超材料結(jié)構(gòu)件的特征尺寸進入微米/亞微米級別時，缺乏對其彈塑性在對應特征尺寸下的根本理解，將大大限制了其在微/納米晶格
2023
06-08

阿司匹林微晶沉積于微針針尖制備大劑量針尖載藥的微針制劑
圖1：微針的制備及使用過程阿司匹林是一線抗血小板聚集藥物，口服生物利用度約為40-50%?？诜⑺酒チ中枰罅亢皖l繁地給藥。阿司匹林在胃腸道和肝臟中水解，變成水楊酸。水楊酸沒有抗血小板聚集的活性。因此，必須連續(xù)用藥才能達到長期抗血小板聚集的目的。長期口服阿司匹林會使胃腸道粘膜損傷的風險增加。胃腸道不良反應是患者終止使用阿司匹林治療的主要原因。經(jīng)皮給藥是減少胃腸道不良反應的一種有效方法。經(jīng)皮給藥避免了阿司匹林在胃腸道中代謝，從而避免了阿司匹林與胃粘膜直接接觸。阿司匹林微針經(jīng)皮給藥提供了一種更安全的
2023
06-01

新型光散射抑制機制助力高保真光固化生物3D打印
光固化生物3D打印技術(shù)（如：數(shù)字光處理，DLP）可精確控制細胞和生物材料在空間中的分布，以此構(gòu)建復雜幾何結(jié)構(gòu)，被廣泛應用于組織工程、藥物篩選、外科植入物等生物醫(yī)學研究領(lǐng)域。然而，在DLP打印過程中，光在固液兩相界面會產(chǎn)生物理散射，細胞的混入會加劇此種散射效應，導致水凝膠在非目標區(qū)域固化，降低了打印精度，使眾多生物性能優(yōu)異且具有小尺度特征（如血管網(wǎng)絡和薄壁結(jié)構(gòu)等）的復雜結(jié)構(gòu)難以成型，限制了DLP打印技術(shù)在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應用。針對這一挑戰(zhàn)，湖南大學機械與運載工程學院韓曉筱教授等提出了一種光吸收與自由
2023
06-01

天然致密砂巖孔隙結(jié)構(gòu)的3D打印與流體輸運特性研究
流體在巖石孔隙中的運移規(guī)律及其流固耦合效應是地下油氣儲備與開發(fā)的核心科學問題，也是導致不同工程災害或工程難題的重要因素。精確表征巖石微觀孔隙結(jié)構(gòu)，揭示微觀孔隙結(jié)構(gòu)與流體輸運特性的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，是開展深部巖體相關(guān)工程研究的基礎(chǔ)。近期，中國科學院武漢巖土力學研究所的宋睿副研究員、劉建軍研究員、楊春和研究員聯(lián)合西南科技大學的汪堯博士等人提出了一種利用3D打印和微CT成像技術(shù)實現(xiàn)致密砂巖復雜孔隙結(jié)構(gòu)定量表征和多相流體輸運特性的可視化研究方法。研究團隊利用新型的面投影微立體光刻技術(shù)（PμSL，nanoArch
2023
06-01

【Nature/Science期刊集錦】關(guān)于3D打印相關(guān)的報導
Nature：3D打印的共晶高熵合金獲突破性進展使用L-PBF打印了AICoCrFeNi2.1的雙相納米層狀高熵合金(HEAs)，其表現(xiàn)出約1.3GPa的高屈服強度和約14%的大均勻伸長率，遠超其他*的金屬3D打印材料。論文信息：Ren,J.,Zhang,Y.,Zhao,D.etal.Strongyetductilenanolamellarhigh-entropyalloysbyadditivemanufacturing.Nature(2022).原文鏈接：https://doi.org/10.
2023
06-01

《PNAS》：基于極小曲面的微納米點陣材料的優(yōu)異力學性能
作為一種新興的力學超材料，三維微納米點陣材料具有低密度、高模量、高強度、高能量吸收率和良好的可恢復性等優(yōu)異的力學性能，極大地拓展了已有材料的性能空間。如何通過拓撲結(jié)構(gòu)設計獲得具有優(yōu)異力學性能的三維微納米點陣材料是固體力學領(lǐng)域的研究熱點之一。微納米點陣材料通常由具有特定結(jié)構(gòu)的單胞在三維空間中周期陣列形成。根據(jù)組成單胞的基本元素的種類，可以將三維微納米點陣材料分為基于桁架（truss）、平板（plate）和曲殼（shell）三種類型。目前，基于桁架的微納米點陣材料已經(jīng)表現(xiàn)出良好的力學性能，但其節(jié)點處

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