技术文章
Technical articles灵敏度高、线性传感范围宽的柔性压力传感器在机器人触觉、健康监测、可穿戴设备领域具有重要应用。构筑微结构可以提高传感器的灵敏度,但由于软材料在压力作用下的结构硬化问题使传感器的响应逐渐饱和,导致器件呈现较窄的传感范围和显著的非线性响应。针对这一问题,来自南方科技大学的郭传飞教授团队设计了由微穹顶阵列与带有次级微柱的微穹顶(分级微穹顶)阵列而形成的一种分级互锁结构,有效提升界面结构的可压缩性,显著降低结构硬化,实现柔性压力传感器的高灵敏度(49.1kPa-1)、线性响应(相关系数...
机械超材料通常是由诸多具有相同微结构的基本单元堆叠而成。当受到较大外载荷作用时,其内部具有均一结构的单元会呈现出相同的变形失效形式,进而形成贯穿结构整体的剪切带并导致应力与能量吸收等多种性能指标急剧下降,极大的限制其在实际工程领域的应用。具有交错层状微纳结构的海螺壳以良好的吸能特性而闻名。其内部独.特的软-硬界面可在保证有效能量吸收的同时合理调控生成裂纹的走向,提高了整体破坏的能量吸收阈值。受此启发,香港城市大学机械工程系的陆洋教授提出了一种独.特的机械超材料结构设计长程周期...
灵敏度高、线性传感范围宽的柔性压力传感器在机器人触觉、健康监测、可穿戴设备领域具有重要应用。构筑微结构可以提高传感器的灵敏度,但由于软材料在压力作用下的结构硬化问题使传感器的响应逐渐饱和,导致器件呈现较窄的传感范围和显著的非线性响应。针对这一问题,来自南方科技大学的郭传飞教授团队设计了由微穹顶阵列与带有次级微柱的微穹顶(分级微穹顶)阵列而形成的一种分级互锁结构,有效提升界面结构的可压缩性,显著降低结构硬化,实现柔性压力传感器的高灵敏度(49.1kPa-1)、线性响应(相关系数...
水凝胶凭借着可拉伸的三维高分子网络结构以及可供离子传输的水性环境在可穿戴器件、瞬态电子和人机交互等领域具有广泛的应用。然而,伴随着柔性电子领域的快速发展,如何解决大量的柔性电子产品废弃物成为了挑战之一。受此启发,湖南大学王兆龙副教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士、南方科技大学葛锜教授、航天五院杨东升研究员合作,在《MaterialsTodayPhysics》期刊上发表了题为“Ultra-fastprogrammablehuman-machineinterfaceenabl...
近年来,作为一种可调控波相位、极化方式、传播模式的超薄声学人工表面结构,声学超构表面(Acousticmetasurfaces)可以实现许多新奇的波控功能,在吸声降噪、医学超声、声波器件、探测、通信等领域展现了广阔的应用前景。然而,绝大多数声学超构表面都面临突出的窄带和功能色散问题,且主动调控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系统复杂度和高制造成本等诸多挑战。更重要的是,可重构超构表面虽可保证离散频率下波动功能,但不太可能适用于含多个频率的宽带入射波包。因此,从工程应用的角度...
高质量晶体的制备对精细化工、生物工程和制药工程等领域至关重要,而晶体的质量取决于晶体的形貌、纯度和颗粒特性。微尺度液滴构建简单、可复制性强、易于在线观察,且具有独.特的柔性气液界面,因此在精确调控晶体特性、揭示结晶机理方面展现出巨大潜力,逐渐成为晶体工程的前沿热点。在微尺度液滴结晶过程中,不均匀的界面蒸发既引起了液滴内部的溶液补偿,也诱导了温度与浓度梯度的出现,从而在液滴内形成微环流,主导着溶质分子的迁移与聚集。液滴形状的调控意味着不同气液界面的构建,从根本上影响着液滴的蒸发...
基于抗体抗原“特异性结合”的免疫分析已被广泛用于实验室研究和临床诊断中。其中,酶联免疫吸附试验(ELISA)是一种经典且功能强大的生化传感技术,可通过生物酶反应和化学比色法对超低浓度分析物进行定量。ELISA已广泛应用于医疗诊断、环境分析和食品安全等领域。然而,在传统ELISA检测中,抗原或抗体被包覆到多孔板(例如,96孔板)的孔壁上,这导致了三个主要缺点:(ⅰ)由于所有步骤都在同一槽内进行,因此在每步反应前后需要多次清洗,以去除未结合的残留试剂和非特异性相互作用的分子,这给...
流体在岩石孔隙中的运移规律及其流固耦合效应是地下油气储备与开发的核心科学问题,也是导致不同工程灾害或工程难题的重要因素。精确表征岩石微观孔隙结构,揭示微观孔隙结构与流体输运特性的内在关联,是开展深部岩体相关工程研究的基础。近期,中国科学院武汉岩土力学研究所的宋睿副研究员、刘建军研究员、杨春和研究员联合西南科技大学的汪尧博士等人提出了一种利用3D打印和微CT成像技术实现致密砂岩复杂孔隙结构定量表征和多相流体输运特性的可视化研究方法。研究团队利用新型的面投影微立体光刻技术(PμS...