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2024年，微納3D打印技術(shù)在各領(lǐng)域展現(xiàn)了其變革性的影響，滿足科研微觀層面上快速制造復(fù)雜精密結(jié)構(gòu)的實際需求，極大程度地豐富了學(xué)術(shù)界研究成果的產(chǎn)出，同時也進一步拓寬了生物醫(yī)療、微機械、仿生學(xué)、傳感技術(shù)、材料科學(xué)等多個關(guān)鍵領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，為我國科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級提供了強有力的支撐。根據(jù)期刊影響因子評價體系，我們精選出了2024年公眾號影響力的文章榜單。該系列文章中飽含深度見解和前瞻理念，為學(xué)術(shù)探索提供了明確的方向。在此，我們邀請您參與這一知識回顧之旅，共同見證科學(xué)家們?nèi)绾瓮七M多元...

近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)NikolaosFreris教授課題組及其合作者魏熹副研究員基于對自然界中多種生物柔性肢體（如象鼻、章魚觸手、海馬和變色龍尾巴）形態(tài)和運動的系統(tǒng)觀察和數(shù)學(xué)模型抽象，提出基于對數(shù)螺旋線結(jié)構(gòu)的新型螺旋軟體機器人，設(shè)計制備了一系列不同尺度（長度從cm到m）和材質(zhì)的原型機器人；結(jié)合仿生操作策略，通過簡單的繩索驅(qū)動復(fù)現(xiàn)了其可比擬生物肢體的運動特征；通過變化構(gòu)型及陣列協(xié)作，展示了其在多維度和多場景中執(zhí)行復(fù)雜抓取和操作任務(wù)的優(yōu)異性能。相關(guān)研究成果以“SpiRobs:L...

群體機器人技術(shù)受到群體智能和機器人技術(shù)研究的啟發(fā)，促進了機器人之間以及機器人與環(huán)境之間的交互。該方法的核心在于利用多個機器人的集體行為協(xié)同完成復(fù)雜任務(wù)。這種合作依賴于去中心化、異層次的自組織結(jié)構(gòu)，其中鄰近機器人通過局部交互實現(xiàn)通信。去中心化的多機器人組織能實現(xiàn)群體智能，這一現(xiàn)象在自然界中頗為常見。例如，螞蟻通過相互抓握形成高長寬比的組裝體，以連接斷開路徑，甚至能在洪水中形成類似浮板的構(gòu)造，從而保障生存。螞蟻還通過化學(xué)通信覓食，并協(xié)同運輸食物。社會性昆蟲的多功能群體智能為群體機...

脂質(zhì)體具有模擬細胞脂質(zhì)膜的優(yōu)異能力，使其成為生物膜研究和自下而上合成生物學(xué)中重要的工具。微流控技術(shù)為以受控方式制備巨型脂質(zhì)體提供了一種有前景的工具。然而，作為巨型脂質(zhì)體的前體，雙重乳液（doubleemulsions）的微流控制備仍存在挑戰(zhàn)，從而限制了對這一潛力的充分探索。近日，芬蘭奧盧大學(xué)（UniversityofOulu）和芬蘭國家技術(shù)研究中心（VTT）的研究人員組成的團隊提出了一種PDMS-玻璃毛細管混合微流控器件，作為一種簡便而多功能的雙重乳液制備工具。該器件不僅消除...

隨著電子設(shè)備技術(shù)的飛速發(fā)展，熱管理領(lǐng)域遭遇了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。設(shè)備的處理速度提升導(dǎo)致能源消耗和功率散發(fā)同步增長，但設(shè)備的小型化趨勢卻使得熱管理系統(tǒng)的可用物理空間日益縮減，從而提高了有效冷卻的復(fù)雜性，并凸顯了研發(fā)新型散熱器的重要性和緊迫性。在此背景下，3D微型結(jié)構(gòu)散熱器以其高比表面積的特性，被提出作為傳統(tǒng)鰭片和板式散熱器的高效替代品。盡管3D微型結(jié)構(gòu)散熱器的研發(fā)非常重要，但增材制造技術(shù)在散熱器生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用仍面臨了諸多挑戰(zhàn)，其中主要包括高昂的生產(chǎn)成本、有限的材料選擇，以及制造亞毫米級...

數(shù)字微流控芯片是一種先進的微流控技術(shù)，它利用數(shù)字信號對微流體進行精確操控。其核心技術(shù)在于利用電子電路控制液體表面張力，從而實現(xiàn)對液滴的產(chǎn)生、移動、分裂、合并等操作。這種技術(shù)通常基于電潤濕效應(yīng)（EWOD），即通過調(diào)整施加在液體-固體電極之間的電勢來改變液體和固體之間的表面張力，從而改變兩者之間的接觸角。數(shù)字微流控芯片在使用時需要注意多個方面以確保其正常運行和延長使用壽命：一、操作前準(zhǔn)備熟悉設(shè)備：在使用數(shù)字微流控芯片之前，務(wù)必詳細閱讀設(shè)備的操作手冊，了解其工作原理、性能參數(shù)及操作...

在自然界的潮起潮落、河流蜿蜒的法則中，孕育了豐富多樣的流體現(xiàn)象。在漫長的自然演變中，人類不斷鉆研流體的行為與屬性，探究其在自然界中的流動路徑、能量轉(zhuǎn)換和相互作用。借鑒流體的流動特性、能量傳遞和形態(tài)變化，人類創(chuàng)造出了眾多既復(fù)雜又高效的流體技術(shù)，流體力學(xué)因此蓬勃發(fā)展。微流體技術(shù)是一種在微米級別操縱流體的技術(shù)，通過微通道中的特殊流體行為，如層流，實現(xiàn)了對微小流體量的精確控制。該領(lǐng)域的研究成果，不僅催生了價值數(shù)十億美元的市場，也在醫(yī)療診斷、實驗室芯片、航空航天、能源工程等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨...

生命活動依賴于離子導(dǎo)體，機器運行依賴于電子導(dǎo)體。當(dāng)離子與電子間不發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)時，非法拉第結(jié)（non-faradaicjunction，NFJ）就成為橋接生命與機器的載體。NFJ具有類電容特性，其電荷-電壓曲線對多種環(huán)境信號都敏感。因此，NFJ具有高靈敏、快響應(yīng)、體積小、穩(wěn)定、自供電等特點，是一個理想的傳感平臺。NFJ傳感器廣泛用于心電、腦電、肌電等電生理信號的測量，在可穿戴設(shè)備、可植入設(shè)備、軟體機器人等領(lǐng)域中展現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。此外，力學(xué)原理的發(fā)展和材料合成方法的豐富為N...