技术文章
Technical articles微纳生物3D打印系统是一种结合微米至纳米级精度与生物材料特性的增材制造技术,专为生物医学、组织工程及药物研发等领域设计。该系统通过计算机辅助设计(CAD)创建三维模型,利用光固化、激光直写或电化学沉积等技术,在微小尺度上逐层堆积生物相容性材料(如水凝胶、可降解聚合物、生物墨水等),实现复杂生物结构的精准构建。该系统以光固化、双光子聚合等原理为基础,结合精密光学系统与计算机控制,实现亚微米级分辨率(如摩方精密的nanoArch®S140BIO系统可达10微米精度)。微纳...
一、医疗领域:从个性化治疗到生物制造的突破定制化医疗器械与植入物多材料光固化3D打印已实现齿科修复、骨科植入物的批量化生产。组织工程与器官再生多材料复合打印技术可实现梯度材料或生物活性物质的集成,为移植提供全新路径。二、航空航天:轻量化设计与复杂结构一体化发动机与结构件制造多材料复合打印的潜力金属与非金属材料的无缝连接技术,可满足航空航天领域对轻量化、耐高温、抗腐蚀的复合需求。三、汽车制造:从快速原型到终端生产模具开发与定制化零部件多材料打印技术可集成硬质结构与柔性密封件,简...
光敏树脂3D打印机是一种基于光固化原理的高精度3D打印设备,通过紫外光照射液态光敏树脂,使其逐层固化成型,无需模具即可直接制造三维实体。其核心原理在于光敏树脂中的光引发剂在特定波长(250-400nm)紫外光照射下,引发聚合物单体与预聚体发生聚合反应,实现液态到固态的快速转变。光敏树脂3D打印机主要分为SLA(立体光固化)和DLP(数字光处理)两种。SLA技术采用紫外激光束,按模型切片路径逐点扫描树脂表面,实现从线到面的固化;DLP技术则通过投影仪将整层模型图像一次性投射到树...
在全球水资源短缺日益严峻的背景下,太阳能海水淡化技术因其可持续性和环保性备受关注。然而,传统蒸发器在高盐度海水中易出现盐结晶堵塞、蒸发效率低等问题,限制了其长期应用。近期,哈尔滨工业大学帅永教授、王兆龙教授团队提出了一种受竹笋启发的锥形多孔蒸发器(BSCPE),通过仿生结构设计实现了超高蒸发效率和长期室外抗盐能力。该蒸发器采用多壁碳纳米管复合树脂材料,并结合摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)技术制造,在20wt%高盐度海水中可持续运行200小时以上,蒸发速率高达2.54kg...
光敏树脂3D打印机是一种基于光固化原理的高精度3D打印设备,通过紫外光照射液态光敏树脂,使其逐层固化成型,无需模具即可直接制造三维实体。其核心原理在于光敏树脂中的光引发剂在特定波长(250-400nm)紫外光照射下,引发聚合物单体与预聚体发生聚合反应,实现液态到固态的快速转变。光敏树脂3D打印机主要分为SLA(立体光固化)和DLP(数字光处理)两种。SLA技术采用紫外激光束,按模型切片路径逐点扫描树脂表面,实现从线到面的固化;DLP技术则通过投影仪将整层模型图像一次性投射到树...
在心血管疾病研究领域,人类诱导多能干细胞(iPSC)衍生的心脏类器官因其能模拟心脏早期发育和疾病特征而备受关注。然而,传统二维微电极阵列仅能记录平面信号,无法捕捉心脏类器官中电信号的三维传播动态,限制了其在心律失常等复杂疾病建模中的应用。近日,约翰斯·霍普金斯大学科研团队成功开发出具有可编程特性的形状自适应壳装微电极阵列(shellMEA),实现了对三维心脏类器官(CardiacOrganoids)的高时空分辨率电生理信号采集与分析。该成果以"3DSpatiotemporal...
将水凝胶与其他高分子材料快速键合形成水凝胶-高分子复合结构,可起到保护、增强水凝胶结构或引入新功能的作用,这在生物医疗、柔性电子等诸多领域有着很大的应用价值。但是,目前关于水凝胶-高分子复合结构的研究主要集中在实现水凝胶与硅胶间的界面键合,且结构多为简单的层合结构,极大地限制了其应用。基于数字光处理的3D打印技术通过数字化紫外光辐射引发液态光敏树脂局部光聚合形成固态三维结构,是制造高精度复杂三维结构的理想技术。利用该技术可对各种光敏水凝胶和高分子材料进行快速三维成型。但是,对...
上海交通大学顾剑锋长聘教授联合RMIT马前杰出教授在《AdvancedMaterials》发表论文“SkeletalHigh-StrengthNanoporousCopperandMetamaterials:TheHakkaTulouDesignHeritage”,从客家土楼“竹木骨架—夯土墙体”的独特结构中获得灵感,提出“骨架型”纳米多孔铜的设计理念。研究通过凝固偏析与选择性去合金工艺,构建出不可去合金化骨架与可去合金化基体相结合的多尺度结构,有效提升了材料的整体强韧性与功...