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2024
08-162024
08-132024
08-09南方科技大學(xué)葛锜教授團(tuán)隊：高電導(dǎo)率、大變形光固化3D打印離子凝膠
由于優(yōu)異的離子導(dǎo)電性、可拉伸性和熱穩(wěn)定性，離子凝膠成為構(gòu)建離電器件的理想材料。通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠顯著的提高器件的傳感性能。然而，目前離子凝膠結(jié)構(gòu)的加工主要依賴于模板法，這一過程繁瑣耗時，限制了結(jié)構(gòu)的幾何復(fù)雜性。相比之下，基于數(shù)字光處理（digitallightprocessing，DLP）的3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)的快速成型，因此在制造高精度的離子凝膠微結(jié)構(gòu)方面具有很大的優(yōu)勢。盡管如此，目前開發(fā)的光固化離子凝膠在同時獲得優(yōu)異的機(jī)械性能和高電導(dǎo)率方面仍面臨挑戰(zhàn)。針對這一問題，南方科技大2024
08-05微納3D打印金屬在半導(dǎo)體測試和封裝領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用
在當(dāng)今快速發(fā)展的科技時代，半導(dǎo)體行業(yè)作為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵驅(qū)動力，其動態(tài)變化對全球經(jīng)濟(jì)格局產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。它不僅直接促進(jìn)了電子制造業(yè)進(jìn)步，帶動軟硬件行業(yè)成長，還催生了新技術(shù)、新產(chǎn)品和新商業(yè)模式。從半導(dǎo)體材料的基礎(chǔ)研發(fā)，到半導(dǎo)體設(shè)計的創(chuàng)新突破，再到集成電路的制造與應(yīng)用，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭格局將迎來深刻變革。據(jù)Statista預(yù)測，到2029年，全球半導(dǎo)體市場規(guī)模將從2024年的607億美元增長至980億美元，年復(fù)合增長率為14.9%。作為技術(shù)的半導(dǎo)體芯片，其制造過程極其復(fù)雜，主要包括以下幾個關(guān)鍵步驟2024
08-02頂刊《Science》：仿南洋杉3D毛細(xì)鋸齒結(jié)構(gòu)表面流體自主擇向
香港城市大學(xué)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(xì)鋸齒結(jié)構(gòu)表面，通過建立3D固/液界面交互作用，實現(xiàn)流體運動方向的自主選擇。研究者借鑒南洋杉葉片結(jié)構(gòu)特征，使用摩方精密PμSL3D打印技術(shù)（nanoArch®S140，精度：10μm），設(shè)計并制備了由平行排列的具有橫向和縱向曲率的雙重懸臂結(jié)構(gòu)的鋸齒陣列組成的仿南洋杉3D毛細(xì)鋸齒結(jié)構(gòu)表面、具有對稱垂直平面葉片結(jié)構(gòu)的表面、具有傾斜平面葉片結(jié)構(gòu)的表面和具有平行溝槽結(jié)構(gòu)的表面。2024
08-02香港大學(xué)《Advanced Science》: 可重構(gòu)多級整流器用于三維液體操控
在微尺度下，可控液體操控技術(shù)廣泛應(yīng)用于各類生命系統(tǒng)和工程領(lǐng)域。研究人員通過界面科學(xué)理論和生物學(xué)的啟發(fā)，利用精密加工和開發(fā)智能材料，在近二十年間提出了一系列的液體操控技術(shù)，滿足了微流控、生化分析等領(lǐng)域?qū)芊€(wěn)定的液體操作需求。當(dāng)前的技術(shù)思路主要分為兩類：第一類是利用無需能量輸入的被動靜態(tài)結(jié)構(gòu)來調(diào)控液體動力學(xué)，如豬籠草上的定向液體輸運和蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)的集水現(xiàn)象；第二類是通過引入動態(tài)外部場來實現(xiàn)復(fù)雜可調(diào)的液體行為，如利用電場、磁場、聲場等對液體進(jìn)行主動調(diào)控。當(dāng)下關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于，如何構(gòu)建一種兼具被動操作簡單性和2024
08-01中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)《CEJ》: 雙層給藥微針用于治療感染傷口
皮膚和軟組織感染十分常見，特別是在抗生素難以滲透的深層組織中，細(xì)菌能夠形成生物膜，這使得它們更難對抗生素產(chǎn)生反應(yīng)。為了克服這一問題，聯(lián)合治療策略備受關(guān)注。多粘菌素B（PB）和姜黃素（CUR）的聯(lián)合治療顯示出系統(tǒng)性細(xì)菌生長抑制效果。然而，目前面臨的主要挑戰(zhàn)包括制造可分離微針的材料局限性、環(huán)境因素對微針的影響和藥物輸送機(jī)制。通過技術(shù)優(yōu)化來克服這些挑戰(zhàn)，將為深層皮膚感染的治療提供新路徑，從而有望改善全球健康狀況和抗生素耐藥性問題。針對以上問題，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)精密機(jī)械與儀器系徐曉嶸教授、中國科學(xué)技術(shù)大2024
07-29軟材料結(jié)構(gòu)動態(tài)形貌的調(diào)控方法，摩方助力實現(xiàn)多模態(tài)三維形貌的動態(tài)可控變換
香港中文大學(xué)張立教授團(tuán)隊與哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）金東東副教授，聯(lián)合香港城市大學(xué)張甲晨教授、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)王柳教授，提出了一種新型的軟材料結(jié)構(gòu)動態(tài)形貌調(diào)控方法。該團(tuán)隊結(jié)合硬磁性顆粒與彈性體制備得到磁性彈性體，并使其在一端受限的條件下溶脹產(chǎn)生可控的屈曲結(jié)構(gòu)，接著加以磁化形成各向異性的三維磁疇分布。得到的磁性彈性體在外界可編程磁場的驅(qū)動下，能夠?qū)崿F(xiàn)多模態(tài)三維形貌的動態(tài)可控變換，在微流體操縱、軟體機(jī)器人等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。團(tuán)隊通過利用各式屈曲變形產(chǎn)生的不同微流體行為（如定向流體、混合流體、渦流2024
07-29華科大：超分子3D打印策略實現(xiàn)可修復(fù)、可回收的3D結(jié)構(gòu)色物體的一步構(gòu)筑
具有3D幾何形狀的結(jié)構(gòu)色物體在光學(xué)設(shè)備、傳感、定制化裝飾等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。目前3D結(jié)構(gòu)色物體的制備流程繁瑣，成型后通常需求后處理產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色。一步實現(xiàn)結(jié)構(gòu)色的直接生成和三維結(jié)構(gòu)的成型仍存在挑戰(zhàn)。近期，華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院朱錦濤、張連斌教授團(tuán)隊在3D結(jié)構(gòu)色物體制備方面取得了進(jìn)展。他們提出了一種通過墨水直寫打?。―irectInkWriting,DIW）的方式，將由膠體粒子與聚合物組成的超分子膠體復(fù)合物直接打印一步構(gòu)筑具有3D結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色物體的方法（圖1）。該研究中，動態(tài)可逆的超分子相互2024
07-24名古屋、東京大學(xué)等：雙泵探針與微流控芯片集成，用于測量單細(xì)胞瞬態(tài)響應(yīng)
集成微流控芯片技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)和生物物理學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的潛力，它能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞分離、捕獲以及檢測單細(xì)胞等多種功能。液體的交換和微流控芯片的集成也起著關(guān)鍵性作用，這使得研究者能夠精確調(diào)控細(xì)胞外環(huán)境，并同步刺激與檢測單個細(xì)胞，從而實時觀察到細(xì)胞響應(yīng)的細(xì)致與動態(tài)變化。為了精確測量細(xì)胞在刺激下的瞬態(tài)反應(yīng)，高速液體交換和精確的測量技術(shù)也變得至關(guān)重要。在本研究中，來自日本名古屋大學(xué)、東京大學(xué)和東北大學(xué)的團(tuán)隊研發(fā)了一種集成了微流控芯片和雙泵探針的系統(tǒng)來測量單個細(xì)胞瞬態(tài)響應(yīng)的新方法。該系統(tǒng)由雙泵探針、微流控芯片、2024
07-22海德堡大學(xué)新突破：3D打印支架經(jīng)熱解處理，為肌肉細(xì)胞培養(yǎng)提供新平臺
增材制造，通常被稱為3D打印，在組織工程領(lǐng)域因其能夠制造具有復(fù)雜三維和可定制幾何形狀的合成生物相容性支架而受到了顯著關(guān)注。這些支架能夠有效地支持細(xì)胞生長和組織形成，其中材料擠出、材料噴射和槽式光聚合在內(nèi)的3D打印技術(shù)已被用于支架的制造。目前，生物打印技術(shù)可以直接3D打印細(xì)胞，這些細(xì)胞被嵌入水凝膠墨水中，能同時保持與解剖結(jié)構(gòu)相似的空間布局。盡管增材制造在支架制造方面取得了快速進(jìn)展，但仍存在一些挑戰(zhàn)。尤其是在單個制造模式中實現(xiàn)部件大小、打印分辨率、尺寸范圍、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和生物相容性之間的平衡仍然難以實2024
07-19湖南大學(xué)《AM》綜述：3D打印骨組織工程智能支架的研究進(jìn)展
由嚴(yán)重創(chuàng)傷、手術(shù)切除、或先天畸形等導(dǎo)致的大段骨缺損的修復(fù)和功能重建是臨床面臨的重大挑戰(zhàn)。骨組織工程（BTE）在治療這些嚴(yán)重骨缺損方面具有巨大的潛力，可以緩解傳統(tǒng)自體或同種異體骨移植中常見的供體骨不足、供區(qū)壞死、二次傷害及嚴(yán)重免疫排斥等問題。3D打印技術(shù)能在多尺度上控制BTE支架的結(jié)構(gòu)，已被廣泛用于制造BTE仿生功能支架。與惰性和功能性骨支架相比，智能支架可以根據(jù)外源性和/或內(nèi)源性刺激產(chǎn)生定制或可控的治療效果，如促成骨、抗菌、抗腫瘤等功能。鑒于此，湖南大學(xué)朱偉/韓曉筱教授團(tuán)隊與新加坡南洋理工大學(xué)周2024
07-17香港科技大學(xué)：識別材料柔軟度和種類的摩擦電雙模態(tài)觸覺傳感器
▲快速了解摩擦電雙模態(tài)觸覺傳感器最新研究成果皮膚通過種類豐富且分布廣泛的觸覺感受器，對外部環(huán)境進(jìn)行敏銳感知。隨著人工智能時代的興起，具備類似皮膚感知能力的電子觸覺系統(tǒng)備受關(guān)注，這種系統(tǒng)有望為機(jī)器人、假肢和執(zhí)行器等設(shè)備提供真實的觸覺感知。傳統(tǒng)觸覺傳感器可以測量壓力和溫度等信息，但無法獲取物體種類和柔軟度等其他觸覺維度的信息。傳統(tǒng)應(yīng)變傳感器在檢測物體柔軟度時，由于其設(shè)計復(fù)雜且需要預(yù)設(shè)位移，這限制了其應(yīng)用范圍。因此，設(shè)計一種易于集成的觸覺傳感器，能夠同時提供材料類型、柔軟度和楊氏模量等信息，對推動多模2024
07-15墨爾本大學(xué)《Small》：用于可拆卸微流體裝置的微聲全息圖
微流控技術(shù)已經(jīng)成為化學(xué)、納米科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個重要工具之一。相較于傳統(tǒng)的實驗室技術(shù)，微流控設(shè)備因其結(jié)構(gòu)緊湊、制造成本低、響應(yīng)速度快以及能夠精確控制微環(huán)境等優(yōu)勢而受到青睞。為了在微流控系統(tǒng)中實現(xiàn)微米級別的精準(zhǔn)操作，研究者們開發(fā)了多種技術(shù)手段，如微夾具、電潤濕技術(shù)，以及磁光力和聲學(xué)力等。在這些技術(shù)中，聲學(xué)操控因其無需接觸、良好的生物相容性以及對細(xì)胞尺度操控的能力而被廣泛應(yīng)用于微流控設(shè)備中。在聲學(xué)微流控設(shè)備中，聲場通常形成壓力場模式，包括節(jié)線/反節(jié)線位置，并用于翻譯和圖案化液滴、顆粒和細(xì)胞。這些2024
07-12浙江大學(xué)《Nature》：可3D打印的彈性體，具有超高強(qiáng)度和韌性！
彈性體因其柔韌性和彈性廣泛應(yīng)用于汽車、建筑和消費品等行業(yè)，并在微流體、軟機(jī)器人、可穿戴電子設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等新興領(lǐng)域逐漸受到重視。機(jī)械強(qiáng)度是所有應(yīng)用的基本要求，因此如何兼顧柔軟性和強(qiáng)度一直是研究的重點。天然蜘蛛絲因其高強(qiáng)度為合成軟材料提供了靈感，盡管其超級結(jié)構(gòu)（β片）難以復(fù)制，但分層結(jié)構(gòu)設(shè)計為增強(qiáng)彈性體機(jī)械強(qiáng)度提供了思路。然而，這些設(shè)計原理不能直接應(yīng)用于需要快速光固化的數(shù)字光處理（DLP）三維打印。光敏樹脂通常含有大量的多功能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，限制了分子設(shè)計的自由度，并導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不均勻和殘余應(yīng)2024
07-08中南大學(xué)《Nano Letters》：微流控聲空化器件精準(zhǔn)調(diào)控脂質(zhì)體粒徑分布
脂質(zhì)體作為最有前景的藥物載體之一，可以改變藥物的藥代動力學(xué)特性，延長藥物的循環(huán)時間，減少藥物的毒副作用，已被廣泛應(yīng)用于抗腫瘤藥物遞送、基因治療、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。值得注意的是，脂質(zhì)體的粒徑對于脂質(zhì)體在體內(nèi)的血液循環(huán)、細(xì)胞攝取和組織滲透等方面都發(fā)揮著重要作用，因此，對脂質(zhì)體藥物的藥效學(xué)和藥代動力學(xué)產(chǎn)生重要的影響。目前，常見的脂質(zhì)體制備方法包括薄膜水化法、逆向蒸發(fā)法、乙醇注入法等，這些方法都難以在脂質(zhì)體形成的過程中對脂質(zhì)體的粒徑進(jìn)行直接的調(diào)控。傳統(tǒng)的后處理方法，如脂質(zhì)體擠出和超聲振蕩，雖然可以減小脂質(zhì)2024
07-05用于光學(xué)視網(wǎng)膜血管成像設(shè)備評估的視網(wǎng)膜多血管網(wǎng)絡(luò)模型的快速原型設(shè)計
在當(dāng)今醫(yī)療技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，人們對視網(wǎng)膜血管健康的關(guān)注日益提升，因為這對保持健康視力非常重要。例如，高血壓性視網(wǎng)膜病、視網(wǎng)膜血管阻塞和糖尿病視網(wǎng)膜病等視網(wǎng)膜血管病變，都可導(dǎo)致視力喪失。而且，視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)的變化更是被證明可以預(yù)測可能誘發(fā)的多種疾病。因此，準(zhǔn)確地映射視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)已成為眼科診斷的一個關(guān)鍵目標(biāo)。針對這一需求，眼科醫(yī)療器械領(lǐng)域開發(fā)了多種檢查視網(wǎng)膜血管的技術(shù)，包括眼底相機(jī)、熒光素血管造影(FA)和光學(xué)相干斷層掃描血管成像(OCTA)等。然而，這些技術(shù)的校準(zhǔn)和性能評估缺乏能夠模擬人眼視2024
07-04香港城市大學(xué)：基于3D打印的仿生高韌機(jī)械超材料，摩方助力超材料研發(fā)突破
具有交錯層狀微納結(jié)構(gòu)的海螺殼以良好的吸能特性而聞名。其內(nèi)部的軟-硬界面可在保證有效能量吸收的同時合理調(diào)控生成裂紋的走向，提高了整體破壞的能量吸收閾值。受此啟發(fā)，香港城市大學(xué)機(jī)械工程系的陸洋教授提出了一種機(jī)械超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計長程周期性概念：即在保留整體結(jié)構(gòu)周期性的基礎(chǔ)上引入了局域特殊性，從而同時實現(xiàn)機(jī)械超材料在受力變形過程中剪切帶均勻分布與尺寸縮減的目的。此外，基本單元節(jié)點異質(zhì)性帶來的約束梯度能夠?qū)崿F(xiàn)超材料內(nèi)部破壞位置與順序的有效調(diào)控。通過利用摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）3D打印技術(shù)（nan2024
07-013D打印內(nèi)窺鏡技術(shù)的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)
3D打印內(nèi)窺鏡技術(shù)的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)如下：優(yōu)勢：制造效率提升：3D打印技術(shù)可以直接將設(shè)計好的模型轉(zhuǎn)化為實物，省去了傳統(tǒng)制造中的多道工序和加工，從而大大縮短了制造周期，提高了生產(chǎn)效率。成本降低：相較于傳統(tǒng)制造方式，3D打印技術(shù)減少了材料和工具的浪費，降低了不必要的開銷，使得內(nèi)窺鏡的制造成本得以降低。精度和靈活性提高：3D打印技術(shù)能夠精確地制造出設(shè)計好的模型，并且可以根據(jù)需要進(jìn)行個性化的定制，提高了制造的靈活性和精度，使得內(nèi)窺鏡更加符合醫(yī)療需求。微型化和定制化：3D打印技術(shù)使得內(nèi)窺鏡的微型化成為可能，同時2024
07-01美國圣母大學(xué)《ACS Nano》：用于細(xì)胞外納米載體的可擴(kuò)高通量等電位分離平臺
微流控(microfluidics)是一種以在微納米尺度空間中對流體進(jìn)行精確操控為主要特征的科學(xué)技術(shù)，具有將生物、化學(xué)等實驗室的基本功能諸如樣品制備、反應(yīng)、分離和檢測等微縮到一個幾平方厘米芯片上的能力，其基本特征和優(yōu)勢是多種單元技術(shù)在整體可控的微小平臺上靈活組合、規(guī)模集成。該技術(shù)通過對流量的控制，實現(xiàn)化學(xué)分析、藥物篩選、細(xì)胞培養(yǎng)、基因檢測等多種功能，在時間和空間上為實驗機(jī)構(gòu)研究分子濃度控制帶來了全新的技術(shù)解決方案。微流控的兩項主要應(yīng)用為POCT和生物制藥科研（包括測序、基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)）。根掃一掃訪問手機(jī)商鋪
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