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  • 2022

    12-16

    拥有主动变形能力的三维可变形结构在自然界中广泛存在,可有效提高生物对复杂环境的适应性。受这一特性启发,研究人员已开发了多种基于水凝胶、液晶高分子、硅胶弹性体等的软材料体系,在外界不同条件的刺激下(如化学溶剂、温度、酸碱度、光等),实现了各式三维结构的可控形貌变换(Nature2021,592,386;Nature2019,573,205;Nature2017,546,632)。但是,目前已有的方案主要基于软材料形貌的准静态调制,如何实现多种尺度下多模态各向异性形貌与结构的动态...

  • 2022

    12-15

    高精密增材制造融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术。高精密增材制造简化了供应链。在小规模操作中,它与计算机和3D打印机一样重要,可以大大缩短制造过程的时间,你几乎可以创建各种尺寸的几何形状,从可以在几小时内打印的小物体到需要数天才能完成的设计。正是这种灵活性使增材制造受益。相对于传统的、对原材料去除-切削、组装的...

  • 2022

    12-13

    脂质体是一种由磷脂分子在水相中自组装形成的球状泡囊体。脂质体具有良好的生物兼容性和低免疫原性,能够保护药物不被降解,是一种极.具前景的药物递送载体。近年来,脂质体已经被广泛应用于肿瘤免疫治疗、基因治疗、多模态分子影像等领域。相比于常规的脂质体,靶向脂质体能够有效地改善药物的细胞摄取以及靶向富集能力,能够显著地提升药物递送效率。但是,常用的制备靶向脂质体的方法正面临着一些挑战,例如,操作复杂、耗时久、批次差异性大等问题。近期,中南大学湘雅医院皮肤科、中南大学机电工程学院等研究团...

  • 2022

    12-12

    血栓症是一种常见的血管内疾病,具有多种临床表现和并发症,例如心梗、中风及肺栓塞等,严重危害病人的生命健康及生活质量。传统治疗方案常先通过注射溶栓药物或导管介入技术去除血栓,接着使用抗凝药物预防二次堵塞。然而溶栓药物缺乏靶向性,无法主动在血栓部位富集,且高浓度的药物易引发内出血和血压波动,因此难以高效安全地完成去除血栓的任务。导管介入技术则对操作者的经验和判断能力要求较高,操作不当容易损伤血管,甚至造成二次堵塞。近年来,小尺度机器人系统在狭窄闭塞的生物环境中展现出令人瞩目的应用...

  • 2022

    12-7

    液滴的高效抓取和无损释放在医学中的药物融合或靶向转移、冷凝器表面或芯片实验室热耗散等领域有着重要的应用。目前,液滴转移往往由两个具有不同粘附性的表面去实现,即将液滴从低粘附浸润表面转移至高粘附浸润表面,且液滴的无损、自由释放较难实现。最近,北京理工大学先进结构技术研究院陈少华、刘明课题组设计并制备了一种新型的多级微结构仿生功能表面,可利用同一表面实现液滴的高效抓取和无损释放。该表面由磁颗粒填充的微尺度平板阵列结构组成,微平板尺寸为5mm×0.12mm×1mm,每个微平板左右两...

  • 2022

    12-5

    是什么让蜘蛛侠能够飞檐走壁?又是什么让年逾50的阿汤哥只身一人攀爬世.界.第.一高楼­——哈利法塔?尽管这些是科幻电影中的片段,但现实生活中早已有活生生的例子:壁虎。该生物不仅在洁净基底上具有超.强黏附力,同时在沾满灰尘的表面依旧能够自由爬行,表明其黏附系统具有“自清洁”功能。有研究指出,壁虎之所以具有如此优异的功能是因为其脚趾具有成千上万的铲状绒毛。图1.壁虎脚掌黏附系统的结构近日,受壁虎行为启发,北京理工大学先进结构技术研究院的陈少华教授课题组提出了一种仿生微柱功能表面通...

  • 2022

    12-2

    随着通信技术的快速发展,近些年的通信容量实现了快速增长,传统的光纤通信网络已经难以满足当前高速通信的需求。增大通信网络的容量和提高通信速度的一种方法是开发太赫兹(Terahertz,THz)波段的光纤通信空间维度。太赫兹波是介于微波和红外光之间的一种电磁波,频率介于0.1THz到10THz之间,由于它带宽大和传输速度快以及可以提供点对点的网络拓扑结构而备受关注。而在空间维度资源中,基于轨道角动量(OrbitalAngularMomentum,OAM)的模分复用技术由于携带不同...

  • 2022

    12-2

    多孔水凝胶在能量转换和储存、催化、分离和生物医学应用等方面得到了广泛的应用,并且调控水凝胶的孔径和形貌对控制水凝胶的性能至关重要,但通过传统的制造方法在多尺度上控制这些材料的孔隙率仍是具有挑战性的。近日,浙江大学宁波研究院吴晶军副研究员团队开发了一种通过离子交联锁定3D打印水凝胶冻干孔隙的后处理方法制备具有多级孔结构水凝胶。通过3D打印赋予了水凝胶任意的三维几何形状和毫米长度尺度的可控孔隙,并将打印好的水凝胶网络进行冻干和离子交联的后处理过程,使水凝胶具有超出打印分辨率的微米...

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