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2025
04-02微納3D打?。褐ν黄莆?chuàng)手術(shù)邊界
在精準(zhǔn)醫(yī)療與數(shù)字技術(shù)深度融合的當(dāng)下，微創(chuàng)手術(shù)器械的微型化與功能集成化正以高速突破臨床診療的物理極限。根據(jù)微創(chuàng)外科行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，全球微創(chuàng)手術(shù)器械市場規(guī)模以8%的年復(fù)合增長率高速擴張，其背后是腫瘤介入、神經(jīng)外科等高難度術(shù)式對器械性能的嚴(yán)苛需求驅(qū)動——傳統(tǒng)設(shè)備受限于操作精度與單一功能設(shè)計，難以滿足深部病灶的精準(zhǔn)診療需求。如今，器械的微型化與功能集成化正成為突破復(fù)雜病灶診療瓶頸的核心驅(qū)動力。辛辛那提大學(xué)跨學(xué)科研究團隊最新發(fā)布的系留式液壓微電機驅(qū)動切割系統(tǒng)，以2毫米外徑的微型化設(shè)計突破傳統(tǒng)器械物理極限，將2025
04-012025
03-28北京化工大學(xué)：用于無膜電解水中氣體分離的氣泡定向輸運滑移微錐陣列電極
現(xiàn)有工業(yè)化的水電解制氫過程中，均有隔膜的存在，隔膜的高電阻和破損往往帶來很多問題。與此同時，對于很多強腐蝕電解質(zhì)（如NH4F）中的電解過程，需要采用無膜的形式。無膜水電解的最大問題在于氫氧混合，必須續(xù)接深冷液化氫氧分離，否則只能被動增大電極間距，但這會帶來能耗劇增。因此，如何設(shè)計新型電極，能滿足在短電極間距無膜電解中仍能高效分離氣體，避免氣體混合，對推動無膜電解技術(shù)的實際應(yīng)用至關(guān)重要。近日，北京化工大學(xué)孫曉明教授、羅亮副教授和清華大學(xué)的段昊泓副教授帶領(lǐng)研究團隊開發(fā)了一種特別的傾斜微錐陣列（TMC2025
03-21原位時空超分辨熱監(jiān)測系統(tǒng)在鋰金屬電池中的應(yīng)用
鋰金屬電極因其理論容量比傳統(tǒng)鋰離子電池高出一個數(shù)量級，被認(rèn)為是創(chuàng)新性解決方案。然而，其在實際應(yīng)用中的推廣受到嚴(yán)重的安全問題限制。研究表明，鋰金屬電池（LMBs）的降解及安全性受溫度影響顯著，尤其是熱失控風(fēng)險，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)和爆炸。因此，在LMBs的整個生命周期內(nèi)進行嚴(yán)格的熱監(jiān)測至關(guān)重要。這不僅能降低事故風(fēng)險，同時充分發(fā)揮鋰金屬的高容量優(yōu)勢，從而促進高能量密度、資源高效的下一代儲能系統(tǒng)發(fā)展，為清潔能源轉(zhuǎn)型提供支持。隨著電池機理和熱管理研究的深入，研究人員已確認(rèn)內(nèi)部溫度是引發(fā)熱失控的最關(guān)鍵參數(shù)。2025
03-183D打印內(nèi)窺鏡的表面光滑度控制：后處理工藝優(yōu)化策略
3D打印內(nèi)窺鏡的表面光滑度直接影響其臨床安全性與成像清晰度。由于增材制造層間臺階效應(yīng)及材料特性，打印件表面粗糙度（Ra）通常難以直接滿足醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)（Ra機械拋光與振動研磨針對金屬（如鈦合金）或陶瓷打印件，采用漸進式拋光工藝：先用粗砂紙（P400-P800）去除層紋，再通過金剛石懸浮液振動研磨（頻率20-50kHz）實現(xiàn)鏡面效果。實驗表明，該組合工藝可使Ra從初始8-10μm降至0.5μm以下，同時保留邊緣銳度?；瘜W(xué)蝕刻與溶劑平滑對樹脂基（如光敏樹脂）內(nèi)窺鏡，利用丙酮蒸汽熏蒸或化學(xué)蝕刻液（如NaOH2025
03-143D打印SiCw@MXene/SiOC太赫茲電磁屏蔽、隔熱、電熱轉(zhuǎn)化多功能一體化超結(jié)構(gòu)
太赫茲電磁波在成像、制導(dǎo)、通信、醫(yī)療及無損檢測領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，由此帶來的電磁污染、電磁干擾問題日益顯著，急需開發(fā)高性能的太赫茲波段電磁屏蔽器件。目前，前驅(qū)體轉(zhuǎn)化陶瓷被成功應(yīng)用于微波電磁波屏蔽領(lǐng)域，但對其太赫茲波段的屏蔽性能關(guān)注仍較少。一方面，下一代太赫茲電磁屏蔽器件往往具有復(fù)雜異形結(jié)構(gòu)，而傳統(tǒng)成形方式通常只能制備前驅(qū)體轉(zhuǎn)化陶瓷的粉體、薄膜或簡單塊體，難以滿足復(fù)雜器件制造要求，因此3D打印是解決該挑戰(zhàn)的有效途徑。另一方面，單一的前驅(qū)體轉(zhuǎn)化陶瓷材料的太赫茲電磁屏蔽性能有限，通過引入具有較強電磁2025
03-07聲學(xué)虛擬三維支架構(gòu)建直接相互作用的腫瘤類器官-免疫共培養(yǎng)系統(tǒng)
三維（3D）細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)通過模擬體內(nèi)環(huán)境，顯著推動了生命科學(xué)及組織工程的研究進程?。腫瘤類器官是由腫瘤細(xì)胞自組織形成的三維結(jié)構(gòu)，因其在形態(tài)、遺傳及功能層面高度保留原發(fā)腫瘤特性，已成為藥物開發(fā)中具有潛力的臨床前模型。為提升腫瘤微環(huán)境模擬的真實性，科研人員構(gòu)建了類器官與免疫細(xì)胞（如T細(xì)胞）的共培養(yǎng)體系，以更精準(zhǔn)地評估化療、靶向治療及免疫療法的體外藥效。在此體系中，T細(xì)胞的活化狀態(tài)是解析腫瘤免疫微環(huán)境響應(yīng)機制的核心指標(biāo)?。然而，傳統(tǒng)三維培養(yǎng)體系（如Matrigel、液滴法）雖能提供結(jié)構(gòu)支撐，卻因物理阻2025
03-07基于光纖的人工復(fù)眼用于直接靜態(tài)成像和超快運動檢測
隨著光子學(xué)和微納米技術(shù)的飛速發(fā)展，人工復(fù)眼（ACE）技術(shù)受到研究者們的極大關(guān)注。自然界中的許多節(jié)肢動物，如昆蟲和甲殼動物，擁有由許多小眼組成的復(fù)眼，每個小眼都是一個單獨的感光單元，能夠從不同的角度捕捉光線，共同構(gòu)建一幅完整的圖像。這種結(jié)構(gòu)賦予了它們廣闊的視野和敏捷的運動感知能力?？茖W(xué)家們試圖通過人工復(fù)眼來模擬這種自然視覺系統(tǒng)，以期在機器人視覺、無人機導(dǎo)航、虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破。然而，當(dāng)前的人工復(fù)眼技術(shù)在靜態(tài)圖像捕捉和動態(tài)目標(biāo)跟蹤方面仍存在局限，難以與自然復(fù)眼相媲美2025
02-28柔性壓電陶瓷復(fù)合材料的機械和壓電性能的協(xié)同提升及其高精度制備
北京理工大學(xué)李營團隊研究了一種新型的柔性壓電陶瓷復(fù)合材料(FPCCs)，旨在解決FPCCs制備精度低和難以同時提升壓電性能和柔韌性的問題。首先通過配置柔性樹脂基體和采用表面功能化處理壓電陶瓷顆粒，實現(xiàn)了FPCCs柔韌性和壓電性能的協(xié)同提升。其次，團隊利用nanoArch®S140（精度：10μm）制備了體心立方(BCC)結(jié)構(gòu)，添加了不影響壓電性能的光吸收劑TiO2，顯著提高了3D打印精度。最終制備的FPCCs具有高精度、高柔韌性和良好的壓電性能，為FPCCs的多功能應(yīng)用拓展了新的研究方向。相關(guān)相2025
02-26中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所新研究！核酸藥物微針技術(shù)助力銀屑病治療
銀屑病是一種慢性、非傳染性的皮膚病，表現(xiàn)為紅色斑塊覆蓋銀色鱗屑，常伴有瘙癢或疼痛等顯著不適。銀屑病患者的皮膚病變區(qū)域表現(xiàn)出異常升高的活性氧（ROS）水平，這些高水平的ROS會引發(fā)氧化應(yīng)激和DNA損傷，進而加劇皮膚炎癥、角質(zhì)形成細(xì)胞異常增殖和分化。然而，生理水平的ROS在細(xì)胞信號傳導(dǎo)、細(xì)胞生長調(diào)控、分化和免疫反應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用。因此，精確調(diào)控銀屑病病變區(qū)域的ROS水平對于防止組織進一步惡化和緩解癥狀具有重要意義。銀屑病的免疫反應(yīng)主要由IL-17A驅(qū)動，IL-17A主要由Th17細(xì)胞分泌，通過2025
02-242025
02-212025
02-21數(shù)字微流控芯片在生物樣品處理中的創(chuàng)新應(yīng)用
數(shù)字微流控芯片作為一種先進的生物技術(shù)工具，近年來在生物樣品處理領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的創(chuàng)新潛力和應(yīng)用價值。其的微流體操控能力，使得生物樣品可以在微尺度下實現(xiàn)精確、高效的處理和分析。在生物樣品處理中，數(shù)字微流控芯片通過微通道和微反應(yīng)室的設(shè)計，實現(xiàn)了對微量樣品的精確操控。這種技術(shù)可以自動化地完成樣品的進樣、混合、反應(yīng)、分離和檢測等步驟，大大提高了樣品處理的效率和準(zhǔn)確性。同時，由于微流控芯片的微型化特點，所需的樣品量和試劑消耗也大大降低，從而降低了實驗成本。數(shù)字微流控芯片在生物樣品處理中的創(chuàng)新應(yīng)用之一是高通2025
02-19香港大學(xué)Alan C. H. Tsang團隊《ACS Nano》: 開創(chuàng)智能液體操控新認(rèn)知
結(jié)構(gòu)化表面通過界面能實現(xiàn)無外部力驅(qū)動的定向液體操控，在微流控、綠色能源和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。雖然固體表面與液體之間的界面能相互作用對液體操控至關(guān)重要，但目前對如何平衡液固界面能以影響多樣化液體行為的系統(tǒng)理解仍然不足。這種理論研究的滯后性限制了高效液體操控系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化能力。因此，對其深入研究具有重要的理論指導(dǎo)和實際應(yīng)用意義。近日，香港大學(xué)機械工程系的AlanC.H.Tsang教授團隊通過曲率棘輪表面作為示例，揭示了精細(xì)液固界面能調(diào)控下的復(fù)雜定向液體動力學(xué)。團隊使用摩方精密mi2025
02-17受皮膚感知器官啟發(fā)的新型3D打印自修復(fù)，非觸覺與觸覺多功能柔性傳感器
隨著智能可穿戴設(shè)備和人機交互技術(shù)的快速發(fā)展，柔性傳感器展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展前景。目前開發(fā)的單一功能柔性傳感器已無法滿足復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用需求，例如智能假肢領(lǐng)域需要傳感器具備高靈敏度、多模態(tài)感知能力和良好的耐久性。因此，急需開發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)多信號檢測和耐用性強的多功能柔性傳感器，以提升其在復(fù)雜環(huán)境中的適應(yīng)性、交互性和可靠性。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，3D打印技術(shù)具有制造從微米到厘米尺度的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。然而，使用3D打印技術(shù)制備的柔性傳感器在實際使用中容易受到拉伸，彎折等機械損傷，從而導(dǎo)致傳感器失效。研究表2025
02-10高分辨率3D打印活性酶催化載體，通過精細(xì)結(jié)構(gòu)提高連續(xù)催化反應(yīng)器合成效率
在生物化工領(lǐng)域中，酶催化反應(yīng)因其高效性和對合成環(huán)境的相對寬容性而聞名，常用于合成和加工經(jīng)濟價值高且難以通過傳統(tǒng)化學(xué)合成途徑獲取的化合物。然而，酶催化反應(yīng)所需的活性酶往往價格不菲，且在傳統(tǒng)合成流程中不易分離，這不僅造成了資源的嚴(yán)重浪費，還使得酶催化流程的成本控制成為一大挑戰(zhàn)。因此，學(xué)術(shù)界致力于探索將活性酶負(fù)載于催化載體的方法，通過構(gòu)建連續(xù)催化反應(yīng)器，使反應(yīng)物連續(xù)流經(jīng)并接觸載體上的活性酶，從而實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。這一方法避免了酶直接進入反應(yīng)液，省去了后續(xù)的分離步驟，提高了酶的利用效率和經(jīng)濟性。但此模式亦2025
02-07上海交通大學(xué)/江西科技師范大學(xué): 低溫打印多材料軟水凝膠機器人
上海交通大學(xué)及江西科技師范大學(xué)聯(lián)合研究團隊在《NatureCommunications》期刊發(fā)表文章“Multimaterialcryogenicprintingofthree-dimensionalsofthydrogelmachines”，提出了一種多材料低溫打?。∕CP）技術(shù)，采用全低溫溶劑相變策略，包括瞬間墨水凝固，然后通過原位同步溶劑熔化和交聯(lián)，能夠高保真度的制造具有高縱橫比復(fù)雜幾何形狀（懸垂、薄壁和空心）的各種多材料3D水凝膠結(jié)構(gòu)，并使用該方法制造了具有多種功能的全打印全水凝膠軟機器2025
02-052025
02-03微尺度3D打印設(shè)備的應(yīng)用范圍廣泛，主要包括以下幾個方面
微尺度3D打印設(shè)備是一種能夠在微米甚至納米級別進行精確打印的先進設(shè)備，它的出現(xiàn)為科學(xué)研究和精密制造提供了新的可能性。其工作原理主要基于光固化原理，特別是面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)。該技術(shù)使用高精密紫外光刻投影系統(tǒng)，將需打印圖案投影到樹脂槽液面，在液面固化樹脂并快速微立體成型，從數(shù)字模型直接加工三維復(fù)雜的模型和樣件。通過層層疊加的方式，最終構(gòu)建出所需的三維結(jié)構(gòu)。微尺度3D打印設(shè)備的應(yīng)用范圍廣泛，主要包括以下幾個方面：1、電子領(lǐng)域微納電路打?。嚎芍圃旄呔鹊奈⒓{電路，如柔性電路板、傳感器芯片等2025
02-01微尺度3D打印設(shè)備的結(jié)構(gòu)主要包括以下部分
微尺度3D打印設(shè)備是一種能夠在微米甚至納米級別進行精確打印的先進設(shè)備，它的出現(xiàn)為科學(xué)研究和精密制造提供了新的可能性。其工作原理主要基于光固化原理，特別是面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)。該技術(shù)使用高精密紫外光刻投影系統(tǒng)，將需打印圖案投影到樹脂槽液面，在液面固化樹脂并快速微立體成型，從數(shù)字模型直接加工三維復(fù)雜的模型和樣件。通過層層疊加的方式，最終構(gòu)建出所需的三維結(jié)構(gòu)。微尺度3D打印設(shè)備的結(jié)構(gòu)主要包括以下部分：1、光學(xué)系統(tǒng)光源：常見的有紫外光LED、激光等。如摩方精密的nanoArchS130系統(tǒng)采掃一掃訪問手機商鋪
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