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港中文《Bioinspiration & Biomimetics》:仿生章魚光磁雙刺激響應黏附墊,用于精細電子器件的遠程運輸
仿生章魚吸附在操作精細物體等方面有巨大應用潛力。目前仿生章魚吸附基于外力、電或熱傳導等刺激方式調節吸盤內部壓強,從而賦予了其黏附性能。然而,目前常見的刺激策略中,粘附墊的強弱黏附能力轉換需要以接觸方式觸發、且大部分存在響應時間長的問題,因此,這些粘附墊難以快速執行在密閉空間內對物體的操作任務。
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基于高精度3D打印的垂直U型環太赫茲超材料
由于能夠對太赫茲電磁波產生有效的調制,近年來,太赫茲電磁超材料受到了科研界極大的關注。太赫茲超材料的單個單元的特征尺寸一般為幾十微米,傳統的加工主要基于MEMS微納加工工藝流程。然而,這些工藝流程通常都需要昂貴的實驗設備并且是多工序且高耗費的。為了克服這些缺點與不足,西交大張留洋老師課題組提出了一種基于微納3D打印結合磁控濺射沉積鍍膜的太赫茲超材料制造工藝:以基于垂直U型環諧振器的三維太赫茲超材料為原型,采用高精度微納3D打印設備nanoArch S130(BMF摩方精密)對模型進行加工,隨后通過磁控濺射沉積鍍金屬膜賦予該結構功能性。
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西安交大《Physical Review Applied》:3D打印超寬帶太赫茲超材料吸波器
太赫茲波,指頻率為0.1-10 THz的電磁波,位于微波和紅外之間,屬于電子學與光子學的過渡區間。由于具有光子能量低、穿透力強、特征光譜分辨能力好等屬性,太赫茲技術在生物傳感、無損檢測以及高速無線通訊等領域具有重要的應用前景。
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磁場驅動微板陣列表面實現定向輸運
設計并驅動微納米結構表面實現物體的定向輸運在微電子、生物醫藥及防污自清潔等領域具有廣泛的應用前景。在這些應用領域中,提高定向輸運的速度能進一步提高輸運效率。此外,通過對微結構和驅動方式的創新性設計,實現對多種不同形狀的物體在不同環境中的定向輸運也具有重要意義。
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用于毫米尺度3D物體操縱的喇叭狀粘附結構
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性技術方案仍然面臨挑戰。
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廈大孫道恒教授課題組《Small》:在超材料制造領域取得新進展
當前,超材料制造工藝主要有印刷電路板(PCB)、光刻、電子束刻蝕等,然而這些工藝在3D超材料結構制造方面普遍存在步驟繁瑣、成本高、耗時長等問題,不易與曲面共形,難以滿足實際應用條件。3D、曲面共形一體化超材料的制造仍然是一項重大挑戰。
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Science:仿南洋杉3D毛細鋸齒結構表面流體自主擇向
流體可控輸運廣泛存在于各種自然系統和實際工程中,在微流控、冷凝換熱、抗結冰和界面減阻等領域具有廣闊的應用前景。
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基于微尺度3D打印制備的仿生功能表面在力場調控下實現黏附自清潔
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。