研究背景与意义：先驱体转化SiOC陶瓷材料(PDC-SiOC)具有优异的抗氧化性、热稳定性和力学性能，有望作为航空航天耐高温材料。近年来，具有人工设计周期性结构的点阵结构因其表现出优异的力学性能，已成为结构力学领域的研究热点之一。然而，传统机械加工的方法难以实现复杂结构PDC-SiOC点阵结构的高精度制造。3D打印能够实现复杂结构陶瓷材料的一体化成型，尤其在复杂陶瓷点阵结构制造领域表现出巨大优势。其中，光固化3D打印技术具有最高的成型精度，适用于PDC-SiOC点阵结构的高精...

随着科技的不断进步，3D打印技术已经从一种新兴技术转变为现代制造业和设计领域的重要工具。在产品的设计过程中，3D打印机提供了一种快速且高效的方法来从原型制作过渡到产品的生产，显著缩短了设计周期并加速了产品开发流程。在传统制造方法中，原型的制作往往需要复杂的工艺和长周期的加工时间。例如，如果设计师想制作一个新产品的实体模型进行测试，可能需要通过雕刻、焊接或模具铸造等多个步骤来完成。这些过程不仅耗时而且成本较高，且在设计的早期阶段，任何设计更改都可能导致重做整个原型，耗费更多的时...

北京航空航天大学蔡军课题组制备了一种基于小球藻细胞的磁性复合多聚体微机器人，实现了高效的靶向给药。研究者将小球藻(Chlorella，Ch.)细胞作为一种生物模板，依次进行Fe3O4沉积、抗癌药物阿霉素(DOX)装载，实现磁性复合微机器人单元的制备。利用磁偶极作用，微机器人单元通过诱导自组装作用重构成链状的复合多聚体微机器人(BMMs)，如微小的二聚体、三聚体等。基于摩方精密面投影微立体光刻(PμSL)技术（nanoArch®S140，精度：10μm）设计了哑铃形的微...

伤口感染是指伤口在愈合过程中仍被细菌或其他微生物感染的疾病。与急性伤口不同，慢性感染性伤口通常经历较长时间的愈合过程或无法愈合，给患者带来了严重的后果和沉重的负担。传统上，感染伤口的治疗方法主要包括定期伤口清创、口服抗生素、抗菌敷料等。但是这些方法都有一定的局限，首先，细菌在伤口部位产生的生物膜形成物理屏障，限制抗菌剂或生物大分子渗透到深部组织，从而显著降低药物递送效率；其次，抗生素的误用和过度使用是增加抗生素耐药性风险的主要驱动因素，抗生素耐药性已成为严重的全球健康问题；此...

软体动物的壳尽管高度矿化，仍展现出良好的强度和韧性，这得益于其结构设计能有效控制裂缝及其他类型的局部变形（如剪切带）的扩展。以皇后海螺为例，其壳内部的交叉层状结构由四个不同层级的层状特征组成，并以三维排列方式组装，使其因良好的强度和韧性而闻名。基于皇后海螺壳的几何设计原理，改良后的超材料有望规避强度-传导性和强度-密度之间的典型权衡。受皇后海螺壳交叉层状微结构的三维分层和交互式结构概念的启发，研究人员设计了一种新型的生物启发力学超材料。这种创新设计允许采用一种优美的失效机制，...

随着医疗技术的不断进步，3D打印技术已经逐渐渗透到医疗设备的制造中，其中，3D打印内窥镜的出现更是为医疗领域带来了革命性的变革。技术原理上，3D打印内窥镜采用先进的增材制造技术，根据患者的具体情况，使用生物兼容的材料进行个性化定制。通过高精度的3D打印设备，可以制造出结构复杂、精度的内窥镜，以满足不同患者的需求。与传统内窥镜相比，3D打印内窥镜具有显著的优势。首先，它能够实现个性化定制，根据患者的生理结构和病变情况，制作出适合的内窥镜，从而提高诊断的准确性和舒适度。其次，3D...

伴随第四次工业革命的浪潮，元宇宙正在重新塑造人类与空间之间的互动关系。在这一过程中，交互技术、云计算、区块链等前沿技术的综合应用，不仅构筑了通往元宇宙的桥梁，而且催生了虚拟与现实之间无缝融合的新型交互模式。3D打印技术作为这一生态体系中的关键一环，以其魅力和潜力，将虚拟模型转化为实体物品，实现了交互方式的创新、建筑与场景的再现，乃至生物组织和器官的打印，从而极大地丰富了元宇宙的内涵，使之变得更加真实可感。软体机器人在增强现实（AR）眼镜和虚拟现实（VR）耳机等设备中的应用也日...

随着3D打印技术的迅速发展，微纳3D打印机在各种精密工业和研究领域的应用日益广泛。这种能够打印微米至纳米级别精度的打印机开启了制造业的新纪元。然而，对于初学者来说，掌握该设备的使用仍然存在一定的挑战。设计阶段的准备是成功打印的关键。由于微纳3D打印的精度要求高，因此在设计模型时确保模型的分辨率高，且无不必要的细节。这不仅可以减少打印过程中的错误，还能加快打印速度。此外，了解打印机的具体规格，如打印尺寸限制、层厚度和材料要求，也是设计时需要考虑的因素。选择合适的打印材料至关重要...