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是什么讓蜘蛛俠能夠飛檐走壁？又是什么讓年逾50的阿湯哥只身一人攀爬世.界第一高樓-——哈利法塔？盡管這些是科幻電影中的片段，但現(xiàn)實(shí)生活中早已有活生生的例子：壁虎。該生物不僅在潔凈基底上具有超.強(qiáng)黏附力，同時(shí)在沾滿灰塵的表面依舊能夠自由爬行，表明其黏附系統(tǒng)具有“自清潔”功能。有研究指出，壁虎之所以具有如此優(yōu)異的功能是因?yàn)槠淠_趾具有成千上萬(wàn)的鏟狀絨毛。圖1.壁虎腳掌黏附系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)近日，受壁虎行為啟發(fā)，北京理工大學(xué)*結(jié)構(gòu)技術(shù)研究院的陳少華教授課題組提出了一種仿生微柱功能表面通過(guò)力場(chǎng)...

設(shè)計(jì)并驅(qū)動(dòng)微納米結(jié)構(gòu)表面實(shí)現(xiàn)物體的定向輸運(yùn)在微電子、生物醫(yī)藥及防污自清潔等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，提高定向輸運(yùn)的速度能進(jìn)一步提高輸運(yùn)效率。此外，通過(guò)對(duì)微結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)多種不同形狀的物體在不同環(huán)境中的定向輸運(yùn)也具有重要意義。近日，北京理工大學(xué)*結(jié)構(gòu)技術(shù)研究院陳少華教授課題組提出了一種通過(guò)磁場(chǎng)控制微結(jié)構(gòu)表面快速輸運(yùn)固體物塊的方法。該方法能夠?qū)迕准?jí)的固體物塊進(jìn)行快速定向輸運(yùn)，其輸運(yùn)速率相對(duì)于已有文獻(xiàn)中的輸運(yùn)速率有大幅度的提升。微結(jié)構(gòu)表面主要由...

太赫茲波，指頻率為0.1-10THz的電磁波，位于微波和紅外之間，屬于電子學(xué)與光子學(xué)的過(guò)渡區(qū)間。由于具有光子能量低、穿透力強(qiáng)、特征光譜分辨能力好等屬性，太赫茲技術(shù)在生物傳感、無(wú)損檢測(cè)以及高速無(wú)線通訊等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。然而，由于自然界中的天然材料在太赫茲頻段沒(méi)有電磁響應(yīng)，導(dǎo)致太赫茲頻段的功能材料和器件非常匱乏，這也是造成太赫茲技術(shù)尚未廣泛應(yīng)用的重要原因。THz超材料，一種新型的周期性人工電磁材料，其性質(zhì)主要取決于所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)特定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可獲得與自然界已知材料截...

近年來(lái)，隨著無(wú)人水下航行器和軟體機(jī)器人的發(fā)展，微型柔性流量傳感器已經(jīng)成為姿態(tài)控制和流場(chǎng)分析的關(guān)鍵器件。目前，仿生毛發(fā)流量傳感器的靈感多來(lái)自昆蟲(chóng)的觸角、海豹的觸須。其中，仿生毛發(fā)流量傳感器通常采用圓柱形結(jié)構(gòu)，但是該類型的傳感器會(huì)產(chǎn)生渦激振動(dòng)，這種渦激振動(dòng)會(huì)引發(fā)很大的噪音，并惡化流量傳感器的信噪比。海豹可以通過(guò)觸須識(shí)別、定位和追蹤獵物。這種波形觸須可以抑制渦激振動(dòng)的產(chǎn)生、降低渦激振動(dòng)引發(fā)的噪音。研究學(xué)者受海豹觸須形態(tài)的啟發(fā)制備了多種人工觸須傳感器。然而，這些傳感器通常體積龐大、組...

由于能夠?qū)μ掌濍姶挪óa(chǎn)生有效的調(diào)制，近年來(lái)，太赫茲電磁超材料受到了科研界極大的關(guān)注。太赫茲超材料的單個(gè)單元的特征尺寸一般為幾十微米，傳統(tǒng)的加工主要基于MEMS微納加工工藝流程。然而，這些工藝流程通常都需要昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備并且是多工序且高耗費(fèi)的。為了克服這些缺點(diǎn)與不足，西交大張留洋老師課題組提出了一種基于微納3D打印結(jié)合磁控濺射沉積鍍膜的太赫茲超材料制造工藝：以基于垂直U型環(huán)諧振器的三維太赫茲超材料為原型，采用高精度微納3D打印設(shè)備nanoArchS130（BMF摩方精密）對(duì)模...

目前，微米尺度金屬結(jié)構(gòu)的增材制造主要采用三種策略：微立體光刻模板的金屬化、金屬材料的轉(zhuǎn)移-燒結(jié)以及原位金屬合成。其中，基于金屬離子局部電化學(xué)還原反應(yīng)的電化學(xué)沉積3D打印技術(shù)采用原位金屬合成的方式，無(wú)需進(jìn)行任何后處理。該技術(shù)使用金屬鹽溶液作為原料，在打印過(guò)程中，金屬鹽溶液通過(guò)打印噴嘴噴射到導(dǎo)電基底上，當(dāng)溶液接觸到基底時(shí)，金屬離子發(fā)生還原反應(yīng)形成金屬沉積層。本研究論文介紹了一種基于力學(xué)控制的金屬電化學(xué)沉積3D打印技術(shù)，該技術(shù)采用中空原子力顯微鏡(AFM)懸臂梁在標(biāo)準(zhǔn)三電極電解池中...

仿生章魚(yú)吸附在操作精細(xì)物體等方面有巨大應(yīng)用潛力。目前仿生章魚(yú)吸附基于外力、電或熱傳導(dǎo)等刺激方式調(diào)節(jié)吸盤(pán)內(nèi)部壓強(qiáng)，從而賦予了其黏附性能。然而，目前常見(jiàn)的刺激策略中，粘附墊的強(qiáng)弱黏附能力轉(zhuǎn)換需要以接觸方式觸發(fā)、且大部分存在響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，因此，這些粘附墊難以快速執(zhí)行在密閉空間內(nèi)對(duì)物體的操作任務(wù)。近日，香港中文大學(xué)張立教授課題組提出了一種光磁雙刺激響應(yīng)黏附墊的設(shè)計(jì)思路。該黏附墊可以通過(guò)遠(yuǎn)程光控方式快速調(diào)節(jié)黏附強(qiáng)度以拾放物體，并在外部磁場(chǎng)控制下實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)與遞送功能。該成果以“Amo....

近日，上海交大機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院胡松濤副教授課題組提出了剛?cè)嵛⒔Y(jié)構(gòu)復(fù)合的超疏水界面設(shè)計(jì)思想，解決了沖擊定位要求苛刻的難題，相關(guān)研究成果在機(jī)械裝備抗液防冰等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院AndrewJ.deMello教授課題組和英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院DanieleDini教授課題組為合作單位。該成果以“Flexibility-PatternedLiquid-RepellingSurfaces”為題作為封面論文發(fā)表于ACSAppliedMaterials&Interfa...