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智能機(jī)器人的快速發(fā)展必將給人類(lèi)的日常生活帶來(lái)一場(chǎng)革命。隨著他們與復(fù)雜操作環(huán)境融合的要求越來(lái)越高，柔性和可變形機(jī)器人的發(fā)展變得至關(guān)重要。然而，現(xiàn)有的機(jī)器人通常需要?jiǎng)傂缘碾姍C(jī)泵來(lái)提供能量，并限制了其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。全軟體機(jī)器人由于其*的適應(yīng)性和友好的人機(jī)界面，已經(jīng)引起了人們的極大關(guān)注。已經(jīng)報(bào)道了具有不同類(lèi)型運(yùn)動(dòng)的水生軟體機(jī)器人，如爬行、跳躍和游泳。然而，所報(bào)道的三維運(yùn)動(dòng)集中在單一相位上，要么是液體，要么是空氣。沒(méi)有報(bào)道與液體-空氣界面有關(guān)。由于不平衡的機(jī)械環(huán)境，要在液氣兩相界面實(shí)...

由于其特異的宏微觀基元拓?fù)錁?gòu)型，力學(xué)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(xué)、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(guò)長(zhǎng)期進(jìn)化形成的各類(lèi)器官，與超材料的概念相契合，即通過(guò)多層級(jí)微結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)超常物理力學(xué)特性，同時(shí)生物器官的微結(jié)構(gòu)基元還呈現(xiàn)出梯度漸變、長(zhǎng)程無(wú)序等特征。目前，針對(duì)力學(xué)超材料發(fā)展的拓?fù)鋬?yōu)化方法和機(jī)器學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)方法，主要面向周期性結(jié)構(gòu)，對(duì)于仿生梯度超材料的逆向設(shè)計(jì)和優(yōu)化，缺乏高效率、高保真的計(jì)算分析方法。圖1深度神經(jīng)多...

隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，它已經(jīng)逐漸被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。以下將從工業(yè)制造、醫(yī)療健康、建筑設(shè)計(jì)、藝術(shù)創(chuàng)作和教育等方面詳細(xì)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(lái)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(shí)間和費(fèi)用。例如，在汽車(chē)行業(yè)中，廠商可以使用3D打印技術(shù)來(lái)創(chuàng)建復(fù)雜的零部件模型以進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證；并且這些模型可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行迭代改進(jìn)。另外，在航空航天行業(yè)中，利用精確性高和無(wú)限重復(fù)性高的特點(diǎn)使得一些輕質(zhì)而強(qiáng)度很好的組件成為可能。2.醫(yī)療健康領(lǐng)域在醫(yī)療...

隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。雖然3D打印系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，但在使用過(guò)程中仍需要注意一些事項(xiàng)以確保其正常運(yùn)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(gè)重要因素。根據(jù)實(shí)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(jìn)行模擬測(cè)試以確定是否符合預(yù)期。2.設(shè)計(jì)優(yōu)化在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到最終產(chǎn)品可能出現(xiàn)的問(wèn)題(如強(qiáng)度、耐久性等)，并針對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。同時(shí)還需要考慮支撐結(jié)構(gòu)、層厚度等參數(shù)設(shè)置，以及提前處理...

具有負(fù)泊松比效應(yīng)的拉脹結(jié)構(gòu)是一類(lèi)功能和結(jié)構(gòu)一體化的力學(xué)超結(jié)構(gòu)。由于反常規(guī)的負(fù)泊松比效應(yīng)，拉脹超結(jié)構(gòu)具有諸多獨(dú)。特的力學(xué)性能和廣闊的工程應(yīng)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(yīng)變下保持平滑的變形，并且對(duì)制造誤差相對(duì)不敏感。缺失支柱胞元結(jié)構(gòu)（missingribauxetics）是一類(lèi)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)...

低血糖是一種常發(fā)生在糖尿病患者的治療過(guò)程中的副作用，較輕微時(shí)，會(huì)出現(xiàn)注意力不集中、出汗、心慌和視力變化等癥狀，可通過(guò)攝入碳水化合物解決，嚴(yán)重時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)失去知覺(jué)、昏迷等癥狀，危及生命。因此，在這些不可預(yù)見(jiàn)的低血糖緊急情況下，需要及時(shí)補(bǔ)充胰高血糖素。采用安全、無(wú)痛無(wú)創(chuàng)的方式進(jìn)行藥物遞送是解決上訴問(wèn)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(kuò)散動(dòng)力學(xué)，實(shí)現(xiàn)按需給藥。據(jù)麥姆斯咨詢(xún)報(bào)道，近期，來(lái)自浙江大學(xué)顧臻團(tuán)隊(duì)的研究人員提出...

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(yīng)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(jí)別的定制化3D微晶格（microlattice）機(jī)械超材料(mechanicalmetamaterials)。然而，聚合物3D打印件單元的本征力學(xué)性能在相關(guān)對(duì)應(yīng)的尺度上尚沒(méi)有系統(tǒng)的力學(xué)特性研究。特別是當(dāng)超材料結(jié)構(gòu)件的特征尺寸進(jìn)入微米/亞微米級(jí)別時(shí)，缺乏對(duì)其彈塑性在對(duì)應(yīng)特征尺寸下的根本理解，將大大限...

圖1：微針的制備及使用過(guò)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(méi)有抗血小板聚集的活性。因此，必須連續(xù)用藥才能達(dá)到長(zhǎng)期抗血小板聚集的目的。長(zhǎng)期口服阿司匹林會(huì)使胃腸道粘膜損傷的風(fēng)險(xiǎn)增加。胃腸道不良反應(yīng)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(yīng)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...