技術文章
Technical articles靈敏度高、線性傳感范圍寬的柔性壓力傳感器在機器人觸覺、健康監(jiān)測、可穿戴設備領域具有重要應用。構筑微結構可以提高傳感器的靈敏度,但由于軟材料在壓力作用下的結構硬化問題使傳感器的響應逐漸飽和,導致器件呈現(xiàn)較窄的傳感范圍和顯著的非線性響應。針對這一問題,來自南方科技大學的郭傳飛教授團隊設計了由微穹頂陣列與帶有次級微柱的微穹頂(分級微穹頂)陣列而形成的一種分級互鎖結構,有效提升界面結構的可壓縮性,顯著降低結構硬化,實現(xiàn)柔性壓力傳感器的高靈敏度(49.1kPa-1)、線性響應(相關系數(shù)...
人們經常向往能夠擁有魔法,以實現(xiàn)各種神奇的操作比如隔空操控、隔空取物,即在不主動觸碰某個物體的情況下,用類似意念的超能力操控物體移動,多用于神話科幻電影或小說。正所謂,科技來源于想象,想象力是推動人類走向物種最頂端的原動力。而當科技發(fā)展到一定程度時,這種對于超能力的向往、對神奇操作的想象有時也會成為現(xiàn)實。2022年8月26日,國際頂級期刊《自然·通訊》(NatureCommunications)報道了北京航空航天大學機械工程及自動化學院仿生機器人研究團隊文力課題組在軟體機器人...
近年來,作為一種可調控波相位、極化方式、傳播模式的超薄聲學人工表面結構,聲學超構表面(Acousticmetasurfaces)可以實現(xiàn)許多新奇的波控功能,在吸聲降噪、醫(yī)學超聲、聲波器件、探測、通信等領域展現(xiàn)了廣闊的應用前景。然而,絕大多數(shù)聲學超構表面都面臨突出的窄帶和功能色散問題,且主動調控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系統(tǒng)復雜度和高制造成本等諸多挑戰(zhàn)。更重要的是,可重構超構表面雖可保證離散頻率下波動功能,但不太可能適用于含多個頻率的寬帶入射波包。因此,從工程應用的角度...
億萬年的進化賦予了天然生物材料(如骨骼、樹木)極其精妙的多級、多尺度結構。得益于此,即使其基本構筑單元的種類有限且性能平平,此類生物材料仍表現(xiàn)出一系列優(yōu)異性能和復雜功能,因此也成為科研界開發(fā)具有卓。越性能及功能的*材料的靈感來源。隨著納米技術的發(fā)展,研究人員已通過自組裝、模板導向及3D打印等方法制備出了多種具有多級結構的仿生材料。然而,對于多級結構的控制往往局限于宏觀或微觀尺度范圍內,而涵蓋納米到宏觀尺度的多級結構的可控制備鮮有工具。近日,清華大學深圳國際研究生院丘陵副教授與...
負泊松比結構材料是一種在受壓時表現(xiàn)為橫向收縮,在受拉時表現(xiàn)為橫向膨脹的有序多孔介質。獨。特的變形特性賦予了負泊松比結構材料諸多優(yōu)異的力學性能,如高剪切強度、高抗壓痕/抗沖擊性能、高抗斷裂性及能量吸收等。自從Lakes等人首。次報道負泊松比聚氨酯泡沫以來,眾多研究者都致力于開發(fā)新型負泊松比結構材料并尋找其潛在應用。內凹蜂窩結構是一種典型的二維負泊松比結構材料,通過內凹機制使材料呈現(xiàn)負泊松比效應。然而,由于高孔隙率,其剛度遠低于組成材料的剛度。通過加入加強桿、制備負泊松比復合材料...
5G毫米波通訊技術的到來促使基站濾波器朝著小型化、輕量化、形狀復雜化和低介電損耗化方向發(fā)展。為了兼顧濾波器尺寸和形狀設計的需要,具有適中介電常數(shù)、超低介電損耗和近零諧振頻率溫度系數(shù)的微波介質陶瓷已經成為毫米波通訊的首。選。其中具有優(yōu)異微波介電性能(介電常數(shù):14,品質因子:150,000GHz)的Mg2TiO4微波陶瓷成為最。具有代表性的材料。然而由于微波陶瓷具有較高的硬度和脆性使得高性能高精度復雜形狀的Mg2TiO4陶瓷的制備和加工面臨極大的挑戰(zhàn)。為了制備出高精度復雜形狀的...
高精密增材制造與傳統(tǒng)的減法制造工藝相比,這是一種經濟有效的生產解決方案,適用于較小的物品。通過將供應鏈動態(tài)減少到幾乎PC和3D打印機,從構思到生產的速度要快得多。高精密增材制造簡化了供應鏈,在小規(guī)模操作中,它與計算機和3D打印機一樣重要,可以大大縮短制造過程的時間,你幾乎可以創(chuàng)建各種尺寸的幾何形狀,從可以在幾小時內打印的小物體到需要數(shù)天才能完成的設計。正是這種靈活性使增材制造受益。在增材制造中,創(chuàng)建大量產品可能很困難,因為后處理可能會占用大量人力。但這不僅僅是利用增材制造的初...
水凝膠是一類能保持大量水分且具生物相容性的三維結構凝膠,部分水凝膠還可對pH值、溫度、電場和光有獨。特響應并產生物理化學結構的變化,從而在智能傳感器、生物工程和軟體機器人等領域廣泛應用。近年來,水凝膠也開始應用于太陽能驅動的水蒸發(fā)、脫鹽、水凈化和消毒以及太陽能驅動的水-電-氫發(fā)電等領域。有報道指出,通過調節(jié)聚合物網絡與水分子之間的相互作用,水凝膠太陽能蒸發(fā)器(SVG)可在一個陽光下(光強度約1000Wm-2)達到相當高的水蒸發(fā)速率。由于蒸發(fā)發(fā)生在水凝膠界面,合理設計蒸發(fā)材料表...