微流控芯片广泛应用于物理、化学、生物学和医学等多个领域。在微流控芯片内，通常需要微电极产生电场以操控流体、颗粒或进行传感和电化学反应。然而，由于常见导电金属材料的熔点较高，要在微米级分辨率下进行图案化处理并非易事。通常，贵金属或氧化铟锡(ITO)被溅射或蒸发沉积在玻璃基板上形成导电薄膜，然后利用光刻和蚀刻工艺形成所需的图案。尽管这些技术已经比较成熟，但成本较高，而且纳米级厚度的导电薄膜通常电阻较大。因此，开发和利用新型电极材料和制备方法对微流控领域至关重要。基于以上背景，重庆...

传统微流控芯片因其低成本、高效性和灵活性，已广泛应用于肿瘤筛查、DNA扩增和病毒检测等生物医学领域。然而，这种传统设计在尺寸受限、单一功能性以及微结构调控灵活性等方面存在局限性，使其在实际应用中面临诸多挑战。其中，不可预测的流体动力学行为显著限制了其在被动操控技术中的精度和效率。主动操控技术，尤其是声学操控，为克服这些限制提供了新思路。声学操控主要分为表面声波（SAW）和体声波（BAW）两种方式。SAW以其高频特性，能够实现高度精准的局部操控，但操作范围有限且设备成本较高；而...

2024年，微纳3D打印技术在各领域展现了其变革性的影响，满足科研微观层面上快速制造复杂精密结构的实际需求，极大程度地丰富了学术界研究成果的产出，同时也进一步拓宽了生物医疗、微机械、仿生学、传感技术、材料科学等多个关键领域的应用范围，为我国科技创新和产业升级提供了强有力的支撑。根据期刊影响因子评价体系，我们精选出了2024年公众号影响力的文章榜单。该系列文章中饱含深度见解和前瞻理念，为学术探索提供了明确的方向。在此，我们邀请您参与这一知识回顾之旅，共同见证科学家们如何推进多元...

近期，中国科学技术大学NikolaosFreris教授课题组及其合作者魏熹副研究员基于对自然界中多种生物柔性肢体（如象鼻、章鱼触手、海马和变色龙尾巴）形态和运动的系统观察和数学模型抽象，提出基于对数螺旋线结构的新型螺旋软体机器人，设计制备了一系列不同尺度（长度从cm到m）和材质的原型机器人；结合仿生操作策略，通过简单的绳索驱动复现了其可比拟生物肢体的运动特征；通过变化构型及阵列协作，展示了其在多维度和多场景中执行复杂抓取和操作任务的优异性能。相关研究成果以“SpiRobs:L...

群体机器人技术受到群体智能和机器人技术研究的启发，促进了机器人之间以及机器人与环境之间的交互。该方法的核心在于利用多个机器人的集体行为协同完成复杂任务。这种合作依赖于去中心化、异层次的自组织结构，其中邻近机器人通过局部交互实现通信。去中心化的多机器人组织能实现群体智能，这一现象在自然界中颇为常见。例如，蚂蚁通过相互抓握形成高长宽比的组装体，以连接断开路径，甚至能在洪水中形成类似浮板的构造，从而保障生存。蚂蚁还通过化学通信觅食，并协同运输食物。社会性昆虫的多功能群体智能为群体机...

脂质体具有模拟细胞脂质膜的优异能力，使其成为生物膜研究和自下而上合成生物学中重要的工具。微流控技术为以受控方式制备巨型脂质体提供了一种有前景的工具。然而，作为巨型脂质体的前体，双重乳液（doubleemulsions）的微流控制备仍存在挑战，从而限制了对这一潜力的充分探索。近日，芬兰奥卢大学（UniversityofOulu）和芬兰国家技术研究中心（VTT）的研究人员组成的团队提出了一种PDMS-玻璃毛细管混合微流控器件，作为一种简便而多功能的双重乳液制备工具。该器件不仅消除...

随着电子设备技术的飞速发展，热管理领域遭遇了严重的挑战。设备的处理速度提升导致能源消耗和功率散发同步增长，但设备的小型化趋势却使得热管理系统的可用物理空间日益缩减，从而提高了有效冷却的复杂性，并凸显了研发新型散热器的重要性和紧迫性。在此背景下，3D微型结构散热器以其高比表面积的特性，被提出作为传统鳍片和板式散热器的高效替代品。尽管3D微型结构散热器的研发非常重要，但增材制造技术在散热器生产领域的应用仍面临了诸多挑战，其中主要包括高昂的生产成本、有限的材料选择，以及制造亚毫米级...

数字微流控芯片是一种先进的微流控技术，它利用数字信号对微流体进行精确操控。其核心技术在于利用电子电路控制液体表面张力，从而实现对液滴的产生、移动、分裂、合并等操作。这种技术通常基于电润湿效应（EWOD），即通过调整施加在液体-固体电极之间的电势来改变液体和固体之间的表面张力，从而改变两者之间的接触角。数字微流控芯片在使用时需要注意多个方面以确保其正常运行和延长使用寿命：一、操作前准备熟悉设备：在使用数字微流控芯片之前，务必详细阅读设备的操作手册，了解其工作原理、性能参数及操作...