技術(shù)文章
Technical articles▲快速了解摩擦電雙模態(tài)觸覺(jué)傳感器最新研究成果皮膚通過(guò)種類(lèi)豐富且分布廣泛的觸覺(jué)感受器,對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行敏銳感知。隨著人工智能時(shí)代的興起,具備類(lèi)似皮膚感知能力的電子觸覺(jué)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(shí)的觸覺(jué)感知。傳統(tǒng)觸覺(jué)傳感器可以測(cè)量壓力和溫度等信息,但無(wú)法獲取物體種類(lèi)和柔軟度等其他觸覺(jué)維度的信息。傳統(tǒng)應(yīng)變傳感器在檢測(cè)物體柔軟度時(shí),由于其設(shè)計(jì)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(jì)一種易于集成的觸覺(jué)傳感器,能夠同時(shí)提供材料類(lèi)型、柔軟度和楊氏模...
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(gè)重要工具之一。相較于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)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(shì)而受到青睞。為了在微流控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)微米級(jí)別的精準(zhǔn)操作,研究者們開(kāi)發(fā)了多種技術(shù)手段,如微夾具、電潤(rùn)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(wú)需接觸、良好的生物相容性以及對(duì)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(chǎng)通常形成壓力場(chǎng)模式,包括節(jié)線(xiàn)/反節(jié)線(xiàn)位置,并用于翻譯和圖案化液...
彈性體因其柔韌性和彈性廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、建筑和消費(fèi)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(diǎn)。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(jí)結(jié)構(gòu)(β片)難以復(fù)制,但分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)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(shù)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(jì)的自由度,并導(dǎo)...
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(dòng)力學(xué)特性,延長(zhǎng)藥物的循環(huán)時(shí)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(duì)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(duì)脂質(zhì)體藥物的藥效學(xué)和藥代動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生重要的影響。目前,常見(jiàn)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(guò)程中對(duì)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...
在當(dāng)今醫(yī)療技術(shù)迅速發(fā)展的背景下,人們對(duì)視網(wǎng)膜血管健康的關(guān)注日益提升,因?yàn)檫@對(duì)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(cè)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(gè)關(guān)鍵目標(biāo)。針對(duì)這一需求,眼科醫(yī)療器械領(lǐng)域開(kāi)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(píng)...
具有交錯(cuò)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(shí)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(jì)長(zhǎng)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(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械超材料在受力變形過(guò)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(diǎn)異質(zhì)性帶來(lái)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(guò)利用摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)...
3D打印內(nèi)窺鏡技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)如下:優(yōu)勢(shì):制造效率提升:3D打印技術(shù)可以直接將設(shè)計(jì)好的模型轉(zhuǎn)化為實(shí)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(fèi),降低了不必要的開(kāi)銷(xiāo),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(jì)好的模型,并且可以根據(jù)需要進(jìn)行個(gè)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...
微流控(microfluidics)是一種以在微納米尺度空間中對(duì)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(shí)驗(yàn)室的基本功能諸如樣品制備、反應(yīng)、分離和檢測(cè)等微縮到一個(gè)幾平方厘米芯片上的能力,其基本特征和優(yōu)勢(shì)是多種單元技術(shù)在整體可控的微小平臺(tái)上靈活組合、規(guī)模集成。該技術(shù)通過(guò)對(duì)流量的控制,實(shí)現(xiàn)化學(xué)分析、藥物篩選、細(xì)胞培養(yǎng)、基因檢測(cè)等多種功能,在時(shí)間和空間上為實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)研究分子濃度控制帶來(lái)了全新的技術(shù)解決方案。微流控的兩項(xiàng)主要應(yīng)用為POCT和生物制藥科研(包括測(cè)序、基因組...