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新型3D打印水凝胶可实现复杂而精确的仿生可控变形

含羞草在触碰下的收缩、松果在湿度下的开合以及毛膏菜在激素刺激下的叶片卷曲等,是自然界生物在外部刺激下的既有趣又与其功能息息相关的驱动变形行为。为探索与之相关的仿生变形行为,研究人员发展了多种刺激-响应性材料以及相应器件的构筑方法。近年来,水凝胶以其优异的柔弹性、吸水性,以及响应性单体的兼容性等优点,使其在变形器件上得到了快速发展和广泛应用。 3D打印作为新兴的先进制造技术,在器件构筑上具有精确制备、自由设计以及一步成型等优点。因此,通过设计一种可打印的水凝胶材料,利用其湿度响应性,制备3D打印水凝胶驱动变形器件,不仅能充分发挥3D打印在微结构制备方面的优势,而且对于拓展其在变形器件领域的应用具有重要意义。 中国科学院兰州化学物理研究所王晓龙研究员团队采用数字光处理(DLP)3D打印技术,通过构筑不对称微结构实现了基于湿度刺激的水凝胶器件的制备和驱动变形。以打印的样条为例(图1),通过在其表面一侧构筑垂直或倾斜于长度方向的......阅读全文

国家基金委八大学部公布“优先发展领域及主要研究方向”

  “十三五”期间,通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向,以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向,进一步提升我国主要学科的国际地位,提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是:  (1)在重大前沿领域突出学科交叉,注重多学科协同攻关,

2016年中国、世界十大科技进展新闻揭晓

   由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2016年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2016年12月31日在京揭晓。  入选新闻囊括了一年来最重要的科学发现和技术突破。  入选的2016年中国十大

工信部印发产业关键共性技术发展指南 包含色谱和传感器

  分析测试百科网讯 近日,工业和信息化部组织修订了《产业关键共性技术发展指南(2015年)》(以下简称指南),并印发。指南在仪器仪表类中对色谱类分析仪器的关键制造技术、工业控制巨磁电阻传感器微型化和集成化技术、硅基压力传感器无引线封装制造技术、DCS/PLC冗余设计关键技术等做出了技术内容指南,如

李灿院士 江雷院士 黄维院士 郎建平院士等成果速递

  1. Nature Chem.:双重电催化可实现共轭烯烃的对映选择性氢氰化  手性腈及其衍生物广泛存在于药物和生物活性化合物中。对映选择性烯烃氢氰化反应是合成这些分子的一种方便有效的方法。然而,目前仍然在研究以宽底物范围和高官能团耐受性为特征的普遍适用的方法。近日,康奈尔大学Robert A.

新发现!仿生水凝胶能真正的“动”了

  高分子水凝胶驱动材料是近年来发展起来的一类具有与生物组织相似的“软、湿态”特性的智能高分子材料,它们能够像生物体一样“感知”各种外部刺激,从而发生可逆形变,因而在仿生驱动器、软质机器人等领域具有巨大的应用潜能。但通常受限于材料自身的成分及结构,这些智能水凝胶驱动材料通常存在难以实现三维复杂形变、

多器官微流控芯片技术及其应用

  微流控芯片技术(Microfluidics)也被称为芯片实验室(Lab-On-a-Chip, LOC),涉及物理、化学、医学、流体、电子、材料、机械等多学科交叉的研究领域。通过微通道、反应室和其他某些功能部件,对流体进行精准操控,对生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单

从形似到神似:操控“生物墨水”打印人体“零件”

  生物3D打印,就如同切土豆的逆过程,即将土豆片、土豆丝、土豆丁及土豆泥反向组装成土豆。然而,组装出的土豆内的细胞虽然有很好的活性,但这样的土豆种到地里却很难直接发芽(打印出的器官与体内器官从功能上来说还有较大的差距),这种“形似而神不似”的问题正是当下生物3D打印面临的瓶颈之一。  据了解,要想

编程人工水凝胶实现为生物机器人和组织工程开辟新途径

   据最新一期《自然·通信》报道,美国德克萨斯大学阿灵顿分校(UTA)研究人员开发出一种新方法,可对二维(2D)水凝胶进行编程,使其以空间和时间可控的方式进行扩展和收缩,形成复杂的3D形状,并实现运动。研究人员表示,该技术可能改变柔性工程系统或设备的设计和制造方式,其潜在应用包

2016全球最受公众关注的科学成果

  中国科学院科技战略咨询研究院战略情报研究所研制的“2016全球最受公众关注的科学成果”,通过计量统计遴选出天文学与天体物理[1]、物理学、化学、地球科学、生命科学这五个学科中受到科技界热切关注的科学成果,及中国研究者参与的每个学科TOP30受公众关注的科学成果,为科技工作者把握最新的科学研究热点

我国首个3D生物打印产品上市 可修复破碎的脑膜

  人的大脑头皮与头骨之间,有着一层薄薄的脑膜。如果要做脑部手术,就要先将这层薄膜切开一个口,手术后再用人体自身或其它动物的皮肤缝合。这样的程序扩大和延长了手术者的痛苦,而且有感染传染病的风险。而如今,用一种看上去像普通膏药一般的材料贴上去,就可简便快速地解决这一问题。  今年4月,国家食品药品监督

用生物3D打印机实现什么?

3D打印在医疗行业显然,增材制造正在成为医疗行业的重要资产。这种印刷技术可以用于原型制作和生产。甚至有专门针对医疗行业的3D建模软件。与传统制造工艺相比,增材制造技术可以更轻松,更快速地生产定制零件,从而降低成本。随着新型3D打印机和新型3D打印材料(如生物相容性材料)的开发,为医疗行业打印许多不同

微流控芯片技术在心血管疾病中的应用

心脏是人体最重要的器官之一,它通过血管网络向全身泵血,为组织器官提供营养物质,维持生物系统的体内平衡,一直以来,研究者对心脏生理病理功能的研究均付出了巨大努力,最近,通过仿生方法对心血管疾病的研究已经取得了快速的进展,其中引人注目的是基于微流控芯片技术对心血管疾病的研究。微流控芯片技术(microf

盘点2014年度十大改变世界的革命性技术

  基因编辑更快更准更简单  1973年,斯坦利•N•科恩(Stanley N. Cohen)和赫伯特•W•博耶(Herbert W. Boyer)找到了改变生物体基因组的方法,成功将蛙的DNA插入到细菌中。20世纪70年代末,博耶的基因泰克(Genetech)公司对大肠杆菌进行基因改造,使其带有一

金属3D打印变革传统制造方式

   增材制造具有无模具快速自由成形、全数字化、高柔性等技术特征,可以制造近乎无限复杂的几何结构,可应用于绝大多数材料种类的制造。新产品的快速开发、个性化制造、传统技术难以应对的极端复杂结构件、最优化设计显著提升产品功能都是增材制造的重要应用方向。  3D 打印技术正在为传统制造

中国化工新材料产业到底有多厉害?

  材料是人类一切生产和生活的物质基础,历来是生产力的标志,对材料的认识和利用的能力,决定社会形态和人们的生活质量。新材料则是战略新兴产业发展的基石。新材料种类  一、我国新材料产业现状我国新材料生产情况  几乎所有的新材料我国都能够生产并且正在生产,包括:  高性能工程材料  POK聚酮、PPO聚

关注细胞分析!首届微纳流细胞分析学术报告会京召开

  分析测试百科网讯 2018年9月25日,首届微纳流细胞分析学术报告会在北京召开,百余位业内专家学者参与了此次报告会。本次大会为期两天,同期在清华大学化学系举办“第5期微流控芯片质谱联用细胞分析讲习会”。会议围绕着微流控及细胞研究领域的最新研究成果进行交流与探讨,关注微流控细胞分析基础研究与应用开

中国检科院公开招标3704万元实验室仪器设备

  分析测试百科网讯 近日,中国检验检疫科学研究院发布2017年实验室仪器设备采购项目招标的公告,此次发布的公告涉及气相色谱仪、全自动蒸馏仪、超高灵敏度二噁英分析仪等57台仪器,总预算3704万元。  采购项目的名称、数量、简要规格描述或项目基本概况介绍:  项目名称:中国检科院2017年实验室仪器

BECIA2017新产品奖大盘点:赛默飞、安捷伦、岛津位居三甲

  分析测试百科网讯 2017年10月10日-13日,国内分析测试行业影响力最大的展会——BCEIA2017在北京国家会议中心开幕,展出当今国内外分析测试领域的前沿技术和先进仪器设备。本次展会上,组委会颁布了BCEIA 2017新产品奖,共计22家国产仪器厂商、74个产品。其中获奖最多的厂商是赛默飞

Angew. 宁波材料所在高分子水凝胶驱动器方面取得新进展

  在亿万年的自然演化中,一些生物体逐渐发展出体色、形态等随环境变化的能力。其中,最典型的例子就是变色龙:它能够根据外部环境或情绪心理的变化来快速改变肤色,以达到伪装或交流的目的。研究表明,变色龙的皮肤具有特殊的多层色素细胞构造,环境或情绪的变化会诱导皮肤肌肉运动,改变皮肤多层色素细胞的分布,进而实

3D打印器官距离我们还有多远?

  拥有了3D生物打印机,就如同换掉机器上的老旧零件,我们将无需为寻找稀缺的捐献器官而担心;实现了人工智能,机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作,面对可能存在的威胁与挑战,人类的发展或许又将迎来新的纪元;建立了量子通信网络,基于量子信息传输的高效和绝对安全性,更多的将享受到新一代通信技

2019年,全球科学成果突破层出不穷

图① DNA具有持久性和存储海量信息的能力,现在研究人员发现了一种前所未有的方式,可利用其持久性进行存储。图② 生物科普试验载荷传回的照片显示,棉花的种子有发芽的迹象。新华社发图③ 英特尔公司Pohoiki Beach芯片系统。图④ 《科学》杂志封面刊登了由水凝胶3D打印而成的肺气囊模型。图⑤ 五夸

那些让我们自豪的创新:外媒评2014年十大科技成就(一)

  DNA编辑技术   全身透明的实验室老鼠   可调节视力的屏幕(示意图)  唾液燃料电池   预测哪个科学发现能改变未来世界,说实话,是个愚蠢的游戏。谁知道未来会怎样?然而,每年都有那么一大串新发现,比如最快最便宜的基因组编辑工具的到来,让我们激动得不能自持。   跟以往一

理化所提出液态金属悬浮3D打印方法

  近日,中国科学院理化技术研究所低温生物与医学实验室首次提出“液态金属悬浮3D打印”的概念和方法,可在室温下快速制造具有任意复杂形状和结构的三维柔性金属可变形体,并用于组装立体可拉伸电子器件。相关研究成果作为封面文章发表在Advanced Materials Technologies上。  在题为

一文了解2019科技大事件

   科技改变生活。这一年,各国科学家又让科学的脚步再次向前迈进。棉花种子在月球发出第一株嫩芽,室温下气态二氧化碳首次转化为碳电池,最轻中微子的质量被算出,3D打印出会呼吸的人体器官……尽管这其中的具体原理有些高深莫测、晦涩难懂,但不得不说,它们刷新了我们的认知,而这些发现,也正在或终将切切实实地影

941项/人,教育部公布2019年度科技奖候选项目/候选人

#aabbccdd5 td{border:1px solid #666666;} #aabbccdd5{border:1px solid #666666} 2019年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技

2019年中国学者发表CNS统计,谁是CNS发表之王?

  物理与材料学领域  【1】2019年12月11日,中科院物理所张余洋、丁洪及高鸿钧共同通讯在Science 在线发表题为“Nearly quantized conductance plateau of vortex zero mode in an iron-based superconducto

中科大马明明《Nat. Nanotech.》评述:智能驱动!

  对于大自然界,人类一直是充满敬畏之情!通过对大自然的深入了解和学习,极大的促进了人类的发展。例如仿生学就是模仿自然界的动植物的一些特有现象,来设计合成特种材料和器件。其实,在自然界一直存在这样一些现象:植物向阳而生,并最大限度地获取能量,这种现象被称为向光性;而有些动物和微生物为了捕食和觅食而靠

中科大马明明《Nat. Nanotech.》评述:智能驱动!

  对于大自然界,人类一直是充满敬畏之情!通过对大自然的深入了解和学习,极大的促进了人类的发展。例如仿生学就是模仿自然界的动植物的一些特有现象,来设计合成特种材料和器件。其实,在自然界一直存在这样一些现象:植物向阳而生,并最大限度地获取能量,这种现象被称为向光性;而有些动物和微生物为了捕食和觅食而靠

当智能遇上荧光高分子水凝胶,能碰撞出哪些火花?

  智能荧光高分子水凝胶是一类具有可调发光性能的高分子软材料,由于其三维聚合物交联网络中包含大量的水分子,在合适的外界刺激作用下,易与周围的水溶液发生物质交换,诱导水凝胶的溶胀或去溶胀,同时伴随着发光颜色或强度的显著变化,因而在仿生驱动、传感检测、信息存储加密等方面有着很大的应用潜力。如何通过高分子

宁波材料所在智能荧光高分子水凝胶的材料构建获进展

  智能荧光高分子水凝胶是一类具有可调发光性能的高分子软材料,由于其三维聚合物交联网络中包含大量的水分子,在合适的外界刺激作用下,易与周围的水溶液发生物质交换,诱导水凝胶的溶胀或去溶胀,同时伴随着发光颜色或强度的显著变化,因而在仿生驱动、传感检测、信息存储加密等方面有着很大的应用潜力。如何通过高分子