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擁有主動變形能力的三維可變形結(jié)構(gòu)在自然界中廣泛存在，可有效提高生物對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性。受這一特性啟發(fā)，研究人員已開發(fā)了多種基于水凝膠、液晶高分子、硅膠彈性體等的軟材料體系，在外界不同條件的刺激下（如化學(xué)溶劑、溫度、酸堿度、光等），實(shí)現(xiàn)了各式三維結(jié)構(gòu)的可控形貌變換（Nature2021,592,386；Nature2019,573,205；Nature2017,546,632)。但是，目前已有的方案主要基于軟材料形貌的準(zhǔn)靜態(tài)調(diào)制，如何實(shí)現(xiàn)多種尺度下多模態(tài)各向異性形貌與結(jié)構(gòu)的動態(tài)...

高精密增材制造融合了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、材料加工與成型技術(shù)、以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過軟件與數(shù)控系統(tǒng)將專用的金屬材料、非金屬材料以及醫(yī)用生物材料，按照擠壓、燒結(jié)、熔融、光固化、噴射等方式逐層堆積，制造出實(shí)體物品的制造技術(shù)。高精密增材制造簡化了供應(yīng)鏈。在小規(guī)模操作中，它與計(jì)算機(jī)和3D打印機(jī)一樣重要，可以大大縮短制造過程的時(shí)間，你幾乎可以創(chuàng)建各種尺寸的幾何形狀，從可以在幾小時(shí)內(nèi)打印的小物體到需要數(shù)天才能完成的設(shè)計(jì)。正是這種靈活性使增材制造受益。相對于傳統(tǒng)的、對原材料去除－切削、組裝的...

脂質(zhì)體是一種由磷脂分子在水相中自組裝形成的球狀泡囊體。脂質(zhì)體具有良好的生物兼容性和低免疫原性，能夠保護(hù)藥物不被降解，是一種極.具前景的藥物遞送載體。近年來，脂質(zhì)體已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于腫瘤免疫治療、基因治療、多模態(tài)分子影像等領(lǐng)域。相比于常規(guī)的脂質(zhì)體，靶向脂質(zhì)體能夠有效地改善藥物的細(xì)胞攝取以及靶向富集能力，能夠顯著地提升藥物遞送效率。但是，常用的制備靶向脂質(zhì)體的方法正面臨著一些挑戰(zhàn)，例如，操作復(fù)雜、耗時(shí)久、批次差異性大等問題。近期，中南大學(xué)湘雅醫(yī)院皮膚科、中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院等研究團(tuán)...

血栓癥是一種常見的血管內(nèi)疾病，具有多種臨床表現(xiàn)和并發(fā)癥，例如心梗、中風(fēng)及肺栓塞等，嚴(yán)重危害病人的生命健康及生活質(zhì)量。傳統(tǒng)治療方案常先通過注射溶栓藥物或?qū)Ч芙槿爰夹g(shù)去除血栓，接著使用抗凝藥物預(yù)防二次堵塞。然而溶栓藥物缺乏靶向性，無法主動在血栓部位富集，且高濃度的藥物易引發(fā)內(nèi)出血和血壓波動，因此難以高效安全地完成去除血栓的任務(wù)。導(dǎo)管介入技術(shù)則對操作者的經(jīng)驗(yàn)和判斷能力要求較高，操作不當(dāng)容易損傷血管，甚至造成二次堵塞。近年來，小尺度機(jī)器人系統(tǒng)在狹窄閉塞的生物環(huán)境中展現(xiàn)出令人矚目的應(yīng)用...

科研3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個(gè)機(jī)器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。3D打印（3DP）即快速成型技術(shù)的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)?？蒲?D打印機(jī)通常是采用數(shù)字技術(shù)材料打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。常在模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域被用于制造模...

液滴的高效抓取和無損釋放在醫(yī)學(xué)中的藥物融合或靶向轉(zhuǎn)移、冷凝器表面或芯片實(shí)驗(yàn)室熱耗散等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。目前，液滴轉(zhuǎn)移往往由兩個(gè)具有不同粘附性的表面去實(shí)現(xiàn)，即將液滴從低粘附浸潤表面轉(zhuǎn)移至高粘附浸潤表面，且液滴的無損、自由釋放較難實(shí)現(xiàn)。最近，北京理工大學(xué)*結(jié)構(gòu)技術(shù)研究院陳少華、劉明課題組設(shè)計(jì)并制備了一種新型的多級微結(jié)構(gòu)仿生功能表面，可利用同一表面實(shí)現(xiàn)液滴的高效抓取和無損釋放。該表面由磁顆粒填充的微尺度平板陣列結(jié)構(gòu)組成，微平板尺寸為5mm×0.12mm×1mm，每個(gè)微平板左右兩側(cè)...

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(xiàn)實(shí)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(qiáng)黏附力，同時(shí)在沾滿灰塵的表面依舊能夠自由爬行，表明其黏附系統(tǒng)具有“自清潔”功能。有研究指出，壁虎之所以具有如此優(yōu)異的功能是因?yàn)槠淠_趾具有成千上萬的鏟狀絨毛。圖1.壁虎腳掌黏附系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)近日，受壁虎行為啟發(fā)，北京理工大學(xué)*結(jié)構(gòu)技術(shù)研究院的陳少華教授課題組提出了一種仿生微柱功能表面通過...

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，近些年的通信容量實(shí)現(xiàn)了快速增長，傳統(tǒng)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以滿足當(dāng)前高速通信的需求。增大通信網(wǎng)絡(luò)的容量和提高通信速度的一種方法是開發(fā)太赫茲(Terahertz,THz)波段的光纖通信空間維度。太赫茲波是介于微波和紅外光之間的一種電磁波，頻率介于0.1THz到10THz之間，由于它帶寬大和傳輸速度快以及可以提供點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而備受關(guān)注。而在空間維度資源中，基于軌道角動量（OrbitalAngularMomentum，OAM）的模分復(fù)用技術(shù)由于攜帶不同...