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研究背景與意義：先驅(qū)體轉(zhuǎn)化SiOC陶瓷材料(PDC-SiOC)具有優(yōu)異的抗氧化性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能，有望作為航空航天耐高溫材料。近年來，具有人工設(shè)計周期性結(jié)構(gòu)的點陣結(jié)構(gòu)因其表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能，已成為結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一。然而，傳統(tǒng)機械加工的方法難以實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)PDC-SiOC點陣結(jié)構(gòu)的高精度制造。3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一體化成型，尤其在復(fù)雜陶瓷點陣結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。其中，光固化3D打印技術(shù)具有最高的成型精度，適用于PDC-SiOC點陣結(jié)構(gòu)的高精...

隨著科技的不斷進步，3D打印技術(shù)已經(jīng)從一種新興技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代制造業(yè)和設(shè)計領(lǐng)域的重要工具。在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，3D打印機提供了一種快速且高效的方法來從原型制作過渡到產(chǎn)品的生產(chǎn)，顯著縮短了設(shè)計周期并加速了產(chǎn)品開發(fā)流程。在傳統(tǒng)制造方法中，原型的制作往往需要復(fù)雜的工藝和長周期的加工時間。例如，如果設(shè)計師想制作一個新產(chǎn)品的實體模型進行測試，可能需要通過雕刻、焊接或模具鑄造等多個步驟來完成。這些過程不僅耗時而且成本較高，且在設(shè)計的早期階段，任何設(shè)計更改都可能導(dǎo)致重做整個原型，耗費更多的時...

北京航空航天大學(xué)蔡軍課題組制備了一種基于小球藻細胞的磁性復(fù)合多聚體微機器人，實現(xiàn)了高效的靶向給藥。研究者將小球藻(Chlorella，Ch.)細胞作為一種生物模板，依次進行Fe3O4沉積、抗癌藥物阿霉素(DOX)裝載，實現(xiàn)磁性復(fù)合微機器人單元的制備。利用磁偶極作用，微機器人單元通過誘導(dǎo)自組裝作用重構(gòu)成鏈狀的復(fù)合多聚體微機器人(BMMs)，如微小的二聚體、三聚體等。基于摩方精密面投影微立體光刻(PμSL)技術(shù)（nanoArch®S140，精度：10μm）設(shè)計了啞鈴形的微...

傷口感染是指傷口在愈合過程中仍被細菌或其他微生物感染的疾病。與急性傷口不同，慢性感染性傷口通常經(jīng)歷較長時間的愈合過程或無法愈合，給患者帶來了嚴重的后果和沉重的負擔(dān)。傳統(tǒng)上，感染傷口的治療方法主要包括定期傷口清創(chuàng)、口服抗生素、抗菌敷料等。但是這些方法都有一定的局限，首先，細菌在傷口部位產(chǎn)生的生物膜形成物理屏障，限制抗菌劑或生物大分子滲透到深部組織，從而顯著降低藥物遞送效率；其次，抗生素的誤用和過度使用是增加抗生素耐藥性風(fēng)險的主要驅(qū)動因素，抗生素耐藥性已成為嚴重的全球健康問題；此...

軟體動物的殼盡管高度礦化，仍展現(xiàn)出良好的強度和韌性，這得益于其結(jié)構(gòu)設(shè)計能有效控制裂縫及其他類型的局部變形（如剪切帶）的擴展。以皇后海螺為例，其殼內(nèi)部的交叉層狀結(jié)構(gòu)由四個不同層級的層狀特征組成，并以三維排列方式組裝，使其因良好的強度和韌性而聞名。基于皇后海螺殼的幾何設(shè)計原理，改良后的超材料有望規(guī)避強度-傳導(dǎo)性和強度-密度之間的典型權(quán)衡。受皇后海螺殼交叉層狀微結(jié)構(gòu)的三維分層和交互式結(jié)構(gòu)概念的啟發(fā)，研究人員設(shè)計了一種新型的生物啟發(fā)力學(xué)超材料。這種創(chuàng)新設(shè)計允許采用一種優(yōu)美的失效機制，...

隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進步，3D打印技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到醫(yī)療設(shè)備的制造中，其中，3D打印內(nèi)窺鏡的出現(xiàn)更是為醫(yī)療領(lǐng)域帶來了革命性的變革。技術(shù)原理上，3D打印內(nèi)窺鏡采用先進的增材制造技術(shù)，根據(jù)患者的具體情況，使用生物兼容的材料進行個性化定制。通過高精度的3D打印設(shè)備，可以制造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度的內(nèi)窺鏡，以滿足不同患者的需求。與傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡相比，3D打印內(nèi)窺鏡具有顯著的優(yōu)勢。首先，它能夠?qū)崿F(xiàn)個性化定制，根據(jù)患者的生理結(jié)構(gòu)和病變情況，制作出適合的內(nèi)窺鏡，從而提高診斷的準確性和舒適度。其次，3D...

伴隨第四次工業(yè)革命的浪潮，元宇宙正在重新塑造人類與空間之間的互動關(guān)系。在這一過程中，交互技術(shù)、云計算、區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)的綜合應(yīng)用，不僅構(gòu)筑了通往元宇宙的橋梁，而且催生了虛擬與現(xiàn)實之間無縫融合的新型交互模式。3D打印技術(shù)作為這一生態(tài)體系中的關(guān)鍵一環(huán)，以其魅力和潛力，將虛擬模型轉(zhuǎn)化為實體物品，實現(xiàn)了交互方式的創(chuàng)新、建筑與場景的再現(xiàn)，乃至生物組織和器官的打印，從而極大地豐富了元宇宙的內(nèi)涵，使之變得更加真實可感。軟體機器人在增強現(xiàn)實（AR）眼鏡和虛擬現(xiàn)實（VR）耳機等設(shè)備中的應(yīng)用也日...

隨著3D打印技術(shù)的迅速發(fā)展，微納3D打印機在各種精密工業(yè)和研究領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。這種能夠打印微米至納米級別精度的打印機開啟了制造業(yè)的新紀元。然而，對于初學(xué)者來說，掌握該設(shè)備的使用仍然存在一定的挑戰(zhàn)。設(shè)計階段的準備是成功打印的關(guān)鍵。由于微納3D打印的精度要求高，因此在設(shè)計模型時確保模型的分辨率高，且無不必要的細節(jié)。這不僅可以減少打印過程中的錯誤，還能加快打印速度。此外，了解打印機的具體規(guī)格，如打印尺寸限制、層厚度和材料要求，也是設(shè)計時需要考慮的因素。選擇合適的打印材料至關(guān)重要...