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...

随着3D打印技术在科研领域的广泛应用，选择一台适合自己研究需求的3D打印机成为了科研工作者们的一项重要任务。合适的设备不仅能够提高实验效率，还能确保实验结果的精确性和可靠性。以下是在选择设备时需要考虑的几个关键因素。1.明确研究需求是选择科研3D打印机的前提。考虑你的研究领域对打印精度、速度、材料特性等方面的具体要求。例如，生物医学研究可能需要使用具备生物相容性材料的打印机，而航空航天领域则可能对零件的机械强度和耐温性能有更高的要求。2.打印技术的多样性也是选择时的重要考量点...

材料在不同加载应变率下会表现出不同的力学行为。对于应用于航空航天、精密切削等载荷领域的关键材料，获取它们在不同应变率下的物性参数并构建材料数据库是十分重要的。然而，常见的力学加载手段包括准静态加载（10-3~10-1s-1）、高速液压伺服试验机（10-1~103s-1）和霍普金森杆（103~104s-1），它们难以实现对104s-1及以上量级加载应变率的调控。使用轻气炮驱动面密度梯度飞片（ADGF）的准等熵加载技术在动态高压领域具有重要应用。通过对ADGF的结构设计，可实现对...

柔性压力传感器可将机械刺激转换成电信号，以实现与环境的友好交互。电容型柔性压力传感器不仅可以检测静态压力，还能同时检测动态压力，其信号也较为稳定，因此被广泛研究与应用。但这类传感器的响应速度通常较慢，处于数十毫秒量级（对应频率带宽为数十赫兹）。这与作为介电层的软材料对动态压力的响应时间相差至少6-7个数量级（响应时间为纳秒级别，对应频率带宽可到亿赫兹水平）。这种显著的差异主要来自于两个方面：一是材料的粘弹性，二是电极与介电层界面在动态加载与卸载过程中的能量耗散。然而，过去十多...