技术文章
Technical articles微芯片电化学检测系统(microchip-basedelectrochemicaldetectionsystem,µEDS),是一种基于电化学方法与微流控技术的检测平台,其具有高灵敏度、极少试剂消耗、快速检测、可适性高、自动化等优点,常用于现场实时应用场景,比如床边检测等。此类芯片中核心组件是微电极,其检测性能尤为关键。传统的微电极主要是二维或平面式的结构,如环状、带状、平板式。另一方面,具有三维结构的微电极因其更大的反应面积和优异的检测灵敏度已获得越来越多研究学...
介观尺度(10μm-1mm)的3D点阵结构为新应用领域提供了最佳的几何结构,例如轻质力学超材料、生物打印组织支架等。其周期性、多孔的内部结构为调谐3D点阵结构对力、热、电以及磁场的多功能响应提供了机会。借助这种结构优势,多材料3D点阵结构可用于实现器件的多功能性。由于传统微加工技术在复杂三维结构制造方面的局限性,而3D打印技术在制备复杂三维结构方面可较好的克服这一局限性。目前,研究人员基于挤压成型、立体光刻(SLA)等3D打印技术制备了金属点阵或者复合材料点阵实现结构的功能化...
复杂环境下的低表面能液滴操控对于混合液相分离、化学微反应废物处理等能源、环境与健康领域的应用发展具有重要指导意义。具有液体靶向运输控制功能的仿生结构表面为微滴操控提供了一种能耗更低、制备工艺更简单的解决策略。目前实现基底表面液滴智能运输主要依赖于材料润湿性梯度和结构的不对称性,且相关研究均集中于水处理。油等低表面能液滴的低接触角滞后和接触线滑移使其相比水运动路径更难控制,尽管具有亲油表面的传统圆锥形结构可以实现微油滴的自运输,但复杂环境下的实用性、大容量自发连续低表面张力微液...
随着柔性电子领域的快速发展和物联网技术的普及,能够用来监测人类生理指标(如心跳、脉搏、运动周期、血压等)和机械运行状态(如主轴跳动、机器人运动状态感知等)信号的可穿戴电子器件逐渐应用到社会生活中。可穿戴电子器件的共形设计和制造使其在电子皮肤、柔性传感和人工智能中具有潜在的应用前景。当前,大多数电子器件是利用光刻、压印技术和电子束在硅表面进行制备。然而由于缺乏弯曲表面的加工工艺,要制备与复杂曲线表面(例如人体关节)共形的电子器件尤为困难。面投影微立体光刻3D打印技术(PμSL)...
微纳机器人在低雷诺数流体中可将能量转化为有效运动,因此在生物医学领域具有巨大的应用前景。近年来,磁性微纳机器人作为一种有发展前景的靶向给药平台而受到了特别的关注。科研工作者设计了不同的磁性微纳机器人用于高效递送抗癌药物至靶向肿瘤部位并取得了较好的效果。研究发现,作为体内给药的平台或载体,一方面,微纳机器人的生物相容性是至关重要;另一方面,微纳机器人的重构对于其在复杂变化环境中高度灵活地完成给药具有重要意义。然而,目前来说,微纳机器人的研究在同时满足这两方面的要求上仍具有一定的...
液滴的自发定向输运在芯片实验室、能源电力系统、油气输运、水收集和除湿等领域具有广泛的应用前景,其主要取决于表面形貌结构和化学组成的非对称性,具体表现为浸润性梯度、各向异性结构和曲率梯度等。液滴输运的速度和距离是判定输运效率的有效指标。合理的设计并制备表面结构是实现快速、长程的液滴自发定向输运的有效方法。然而,传统的加工技术加工精度较低、加工结构单一,很难满足结构性能要求。近日,大连理工大学冯诗乐副教授,受松针表面多级非对称结构启发,使用深圳摩方材料科技有限公司PμSL3D打印...
通风、空调、照明、供暖等能耗占建筑总能耗的40%以上,同时温室气体排放和全球人口持续增加,极大加剧了全球气候变暖。因此,基于外界环境条件调节太阳辐射的智能窗受到了极大的关注。该智能窗可通过感知外部刺激(如光、热、电等)而产生相应的光学性质变化,从而选择性地吸收或反射太阳辐射,达到改善室内光强、温度的目的。根据制备材料常分为热致变色智能窗、光致变色智能窗、机械致变色智能窗以及电致变色智能窗。其中,热致变色智能窗因其对天气和温度的适应性响应而得到广泛的研究。近年来,热响应水凝胶在...
雾水收集对解决水资源短缺具有重要的意义,如何提升雾水收集效率一直是研究热点。高效的雾水收集需要同时满足高效捕捉和快速传输两个严苛的条件。受大自然启发,制备合适的仿生系统被认为是实现这两个严苛条件的有效方法。然而,目前制备的仿生系统结构单一,精度较低,无法实现高效的雾水收集。近日,西南科技大学李国强教授领导的仿生微纳精密制造团队,受小麦麦芒启发,利用PμSL3D打印技术(深圳摩方材料科技有限公司,nanoArch®S130)构造了仿生麦芒分级系统,实现了高效的雾水收集。...