技术文章
Technical articles近年来基于3D打印的微格点阵超材料吸引了大量的关注,点阵超材料具有优异的比强度、比刚度,良好的减震降噪、吸能缓冲效果、突出的吸声和屏蔽等许多*的功能特性,被誉为结构-功能一体化材料,在生物医学、电池电极以及运动器材、无人机减重等领域都有*应用。其中,在无人机上应用超材料可以有效减轻其重量,减少其飞行所需的推力和功耗,从而提高电池续航时间与飞行持续时间,进而更好地拓展无人机在民用、侦察,救援和娱乐等领域的应用。此外,微格点阵超材料出色的能量吸收能力可以帮助无人机抵抗飞行过程中的...
科研3D打印机的材料利用率高;材料成本低;可选材料种类多;工艺简洁。但是其缺点是精度不高;复杂零件不易打印,悬空处需加支撑;表面质量不高。因此,在应用中该打印成型方式可以适合于产品的概念建模和功能测试,其零件的复杂程度不高的中小原型,不适合打印制造大型零件。科研3D打印机得以应用在各行各业中,几乎可以应用在制造业中的任何行业。基于该打印技术原理的打印设备是涉及了机械、电气、控制、信息和材料等多个学科,属于典型的多学科复杂交叉的机电系统。是将打印所需低熔点的丝状材料如热塑性塑料...
近年来,微米尺度金属增材制造技术得到了快速的发展,并广泛应用于光学、微机器人、微电子学等领域。目前,微米尺度3D金属结构可以采用聚焦电子/离子束诱导沉积、激光感应光致还原等3D打印技术直接制备而成,或者采用双光子聚合3D打印技术结合电镀技术多步制备而成。其中,基于金属离子局部电化学还原反应的电化学沉积技术被认为具有极大的优势:该技术无需进行任何后处理,而且可制备致密性好、导电、无污染的金属样件。然而,如何在保持打印分辨率的情况下提高打印速率是该技术面临的一个难题。本研究论文是...
微透镜阵列是由微米级或亚毫米级透镜按一定规律排列而成的阵列,被广泛应用于光学和光子学领域,包括立体显示、光均匀化、光束整形和三维成像等。与单个透镜相比,微透镜阵列可以收集每一点上的信息,如入射光线的强度和角度。在集成成像系统中,微透镜阵列上的透镜从不同的观察角度在不同的空间位置捕捉一组子图像,而这些图像可以被重建在一起以提供一个伪视觉。此外,在光场成像系统中,位于物镜和图像传感器之间的微透镜阵列能够在单次摄影曝光下收集空间和方向信息,无需聚焦于3D物体。大多数的微透镜阵列中,...
柔性电子作为一种新兴的电子技术,以其*的柔性/延展性(弯曲、折叠、扭转、压缩或拉伸)和高灵敏特性,在信息、医疗等领域具有广泛应用前景,如电子皮肤、柔性屏、脑机接口等。水凝胶材料以其独.有的特性(柔性、导电性、高拉伸性)在柔性电子领域被广泛研究和使用。采用诸如光学光刻、微接触印刷等微纳制造技术可实现图案化水凝胶柔性电子器件的制造,但是上述技术加工步骤复杂、加工成本高、幅面较小,难以实现复杂三维结构信号强化效应。微纳3D打印技术很好地平衡制造成本、加工精度和幅面的问题,可快速制造...
精密增材制造是指运用计算机软件建立零件的三维模型,通过特定打印技术以逐层熔凝堆积的方法将离散材料(粉末、液体、丝材等)加工成形的一种低损耗叠层加工技术。相比于传统金属材料制造工艺的设备庞大、生产耗时耗能高、原材利用率低、有污染等特点,增材制造技术具有材料总体利用率高、工序少、设计自由度高、可制造复杂结构的零件、易实现智能化及效率高等优势。金属粉末材料作为增材制造领域的核心组成,其质量性能的优劣对成形零件的品质至关重要。金属成形零件的质量是否优良很大程度上取决于金属原材料的性能...
微流控芯片是把生物、化学等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,以此取代常规生物化学实验室中的各种操作。微流控芯片因具有高度集成化、分析效率高、制造成本低、试剂消耗量少等优点被广泛应用于各种科学研究。聚二甲基硅氧烷(PDMS)是目前应用*泛的微流控芯片制备材料之一,它具有良好的透气性、透光性、生物兼容性以及化学惰性,易于通过模具浇注成型。基于光刻和PDMS倒模技术的模塑法是目前应用最普.遍的微流控芯片加工方法。然而,这种方法加工时间...
柔性可拉伸电子器件具有可弯曲、可拉伸和可扭曲的优异力学特性,其在生物医学工程、机器人技术、人机界面等各个领域的应用重要性日益凸显。常见制备方法一方面是开发本征可拉伸的导电材料,例如掺杂导电纳米材料的软弹性体、导电聚合物和水凝胶等。但是,这些新型材料通常电导率较低、机电稳定性能较差和易对实际应用中的电信号造成干扰。另一方面则是通过构建如平面蛇形等几何结构来提升传统导电材料(包括金属等)在力学服役下的最大可拉伸应变。虽然以上两种(结合)方法都已有大量报道,然而大部分的可拉伸电子受...