我国在多焦点仿生复眼光学元件设计和制备上取得进展
随着现今微光机电系统技术的迅猛发展,人们对光学成像系统的要求越来越高,如导航系统、微型广角监视设备、内视镜等领域,希望整个系统的体积小、重量轻、视场大以及灵敏度高。新型的仿生复眼成像系统,利用光电元件代替昆虫复眼中的对应结构,将对系统的探测感知能力带来革命性提高,从而为导航系统、微型广角监视设备、内视镜等装置提供全新的技术手段。图1 多焦点仿生复眼(MBCE)设计原理(a)子眼透镜阵列化排布方式;(b)成像原理示意图,目标物字母“F”,可被MBCE成像到不同的像平面;(c)子眼结构放大示意图,此结构具有两个不同的焦距. 仿生复眼成像系统的核心器件之一为小型化、集成化的仿生复眼光学元件。通过在基底上阵列化、密集排布微透镜单元,仿造生物复眼,可形成对大视场空间、不同方位内目标进行光学信息捕获的仿生复眼光学元件。 传统的复眼光学元件的微透镜的焦距唯一,限制了光学成像过程中图像信息的获取,只能对单一景深处的目标物清晰成像,却严重......阅读全文
光电所在多焦点仿生复眼光学元件设计和制备获进展
随着现今微光机电系统技术的迅猛发展,人们对光学成像系统的要求越来越高,如导航系统、微型广角监视设备、内视镜等领域,希望整个系统的体积小、重量轻、视场大以及灵敏度高。新型的仿生复眼成像系统,利用光电元件代替昆虫复眼中的对应结构,将对系统的探测感知能力带来革命性提高,从而为导航系统、微型广角监视设
我国在多焦点仿生复眼光学元件设计和制备上取得进展
随着现今微光机电系统技术的迅猛发展,人们对光学成像系统的要求越来越高,如导航系统、微型广角监视设备、内视镜等领域,希望整个系统的体积小、重量轻、视场大以及灵敏度高。新型的仿生复眼成像系统,利用光电元件代替昆虫复眼中的对应结构,将对系统的探测感知能力带来革命性提高,从而为导航系统、微型广角监视设备
国际团队研制出仿生复眼照相机
节肢动物的复眼一直是科学家感兴趣的研究对象。中国研究人员参与的一个国际科研团队1日在英国《自然》杂志上报告说,他们开发出模拟复眼特性的人造同位复眼照相机,这种相机可实现视角和景深极大化,且不会产生轴外像差。 论文作者之一、美国西北大学教授黄永刚告诉新华社记者,复眼有非常大的视角和景深,对运
“中国复眼”,开建!
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482588.shtm 项目第一期“分布式雷达天体成像测量仪验证试验场” 北京理工大学重庆创新中心供图 近日,北京理工大学重庆创新中心与重庆市云阳县人民政府签署全面战略合作协议,共同建设“超
中国科大实现微纳米仿生器件可控制备
5月20日,中国科学技术大学工程科学学院微纳加工研究团队及其合作者,利用飞秒激光微纳米打印结合可控的毛细力驱动技术,实现了多种类型的微纳米尺度组装体的可控制备,并将其成功应用于微小物体的选择性捕获和释放。国际著名学术期刊《美国科学院院刊》5月18日在线发表了这一成果。 壁虎能够爬墙,是因为脚掌
上海科研团队在仿生视觉领域获重大突破
近日,上海理工大学超精密光学制造团队在庄松林院士指导下,由张大伟教授领衔,联合美国杜克大学团队,在仿生视觉领域取得重大突破。5月22日,团队最新研究成果“虫眼看世界:AI赋能仿生视觉高分辨多任务成像”发表于国际知名期刊《科学进展》并荣登封面,为微观世界观测与高端仪器研发开辟全新路径。研究成果刊登
人工复眼功能堪比果蝇
对于许多动物而言,复眼为它们提供了欣赏外界的窗口,虽然复眼的分辨率低于脊椎动物的单透镜眼的分辨率,但它却为动物提供了更加广阔的视野。近日,科研人员公布了一种微型人工复眼的原型,它类似于果蝇和其他节肢动物的复眼。 复眼能让昆虫和其他节肢动物同时追踪多个方向的迅速运动,而由其产生的失真和球面像
东华大学制备出仿生吸湿快干纺织材料
东华大学纺织科技创新中心俞建勇院士、丁彬研究员带领纳米纤维研究团队,在吸湿快干功能纺织品领域取得重要进展,相关成果近日发表于《美国化学学会—纳米》。 近年来,市场对具有单向导湿功能的吸湿快干纺织材料的需求日益增加。单向导湿面料能将汗液和水汽从身体输送到外部环境中,从而达到快速干燥效果,为人体提
PNAS:微型可弯曲的人工复眼
复眼能让昆虫和其他节肢动物同时追踪多个方向的迅速运动。而制造人工复眼的努力由于很难精确地沿着眼的曲面排列光电探测器和微透镜阵列而陷入了困境。 日前,瑞士与德国研究人员克服了这一挑战,成功研发了一种微型人工复眼的原型,它类似于果蝇和其他节肢动物的复眼。该原型的设计特点是3个平面—— 一个
仿生学突破-EBL技术首次应用于蝉翅结构纳米柱仿生制造
生物体从宏观到微观,再到纳米尺度的多级复合结构,使其具有诸多独特的优异性能。人们很早就开始模仿生物的特殊功能,来发明和应用新技术。 例如人们根据苍蝇特殊的“复眼”结构,仿照制成了“蝇眼透镜”,用它作镜头可以制成“蝇眼照相机”,一次就能照出千百张相同的相片;还有仿照水母耳朵的结构和功能,人们设计
先有Nature,后有Science:浙大实现仿生人工牙齿制备!
【研究背景】无机材料,特别是矿物和陶瓷,在现代社会中扮演着重要的角色,但是它们的整体的制造是一个巨大的挑战。实际上,许多无机材料是以粉末形式生产的,然后通过压制和烧结进行固结。然而,通过烧结处理,颗粒间的质量传递往往不足,在大块材料中无法实现完全的颗粒融合,颗粒边界仍然存在。由于内部不连续性,烧
欧洲研制全功能微型人造复眼-实用前景广阔
新华社布鲁塞尔8月14日电(记者姜岩)苍蝇不易被打死很大程度上得益于它的复眼,因为复眼视野广阔,视觉敏锐,因而复眼一直是仿生学的重要研究对象之一。欧洲研究人员日前宣布,他们已成功研制出全功能微型人造复眼,实用前景广阔。 欧盟委员会14日发布的消息说,来自瑞士、法国和德国的研究人员共同完成了
向动物取经,练好“软功”和“硬功”
鸟工智能、鱼工智能、具身智能……在中国科学院院士、北京航空航天大学教授郭雷眼中,这些智能都是有关联的——鸟工智能、鱼工智能是让无人系统模仿鸟和鱼,具有仿生智能的能力,从而实现心灵、手巧、眼明、身健,这个过程不比人工智能容易。日前,在2024国家新质生产力与智能产业发展会议上郭雷接受《中国科学报》采访
模仿螳螂虾复眼结构可探测癌症
为眼中所见万千世界中斑斓色彩而雀跃不已的你,可能很难想象水底小小螳螂虾眼中包含从近紫外到红外之间整个光谱以及12种原色的世界会是什么样子(人眼只能看到3种原色、看不到红外及紫外光)。近日,一项新的研究再次夯实了螳螂虾“世界上眼神儿最好”这一宝座——它们还能看到偏振光。 澳
螳螂虾、寄居蟹?高强高韧仿生复合材料制备
记者从中国科学技术大学获悉,该校中科院材料力学行为与设计重点实验室骆天治教授团队与武汉大学王正直副教授、张作启教授合作,研究了具有防御功能的螳螂虾尾刺(矛)和寄居蟹左螯(盾)。综合利用多种实验手段揭示了从纳米尺度到厘米尺度的化学梯度、微观结构和力学性能之间的相关性,并通过有限元分析和3D打印技术
基于仿生结构聚合物防护涂层设计制备方面取得进展
设计与开发智能自愈合材料作为工程涂料的基体树脂是材料腐蚀防护技术领域的研究热点之一。智能涂层是指涂层材料在服役过程中遇到机械划伤或意外损害时,材料自身能够通过一定机理使损伤得到修补,并恢复材料的机械性能和防护功能,被认为是延长工程涂料寿命和提升安全性的可靠途径。天然生物结构材料具有出色的性能以及
周峰等制备出仿生毛毛虫结构自爬行驱动装置
5月11日,记者从中科院兰州化学物理研究所获悉,该所研究员周峰及其合作者利用仿生毛毛虫结构,通过在具有褶皱结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面接枝响应性的聚电解质刷,实现了具有各向异性、瞬间响应性等性能的驱动器装置,从而开辟了制备驱动器的新思路。相关成果日前发表于《微尺度》(Small)杂志。
中国科大制备出新型超弹性耐疲劳碳基仿生材料
本报讯(记者杨保国)中国科学技术大学俞书宏课题组与吴恒安课题组合作,成功设计制备出超弹性耐疲劳宏观尺度碳纳米组装体仿生材料。相关成果日前在线发表于《自然—通讯》杂志。 俞书宏课题组受人类足弓等常见弹性拱结构的启发,成功制备了一种具有微观层状连拱结构的宏观尺度碳纳米组装体材料。该材料虽然由脆性
非对称性二氧化钛粒子的制备与有序排列研究获进展
光子晶体可对光子运动进行调控,在未来信息技术方面具有广泛的应用,具有巨大的研究价值。通常光子晶体由球形胶体颗粒紧密堆积而成,理论研究表明,由球形胶体颗粒紧密堆积而成的简单面心立方结构(FCC)光子晶体由于其结构对称性引起的能带简并使其较难实现完全光子带隙,而通过引入非球形的晶胞颗
“中国复眼”成功“开眼”,为月球拍摄“雷达照”
近日,“中国复眼”成功开机观测,拍摄了国内首张月球环形山地基雷达三维图像。 “中国复眼”是我国首个大规模分布孔径深空探测雷达。由入驻重庆两江协同创新区的北京理工大学重庆创新中心谋划建设。该设施由很多小天线合成一个大天线,就像昆虫的眼睛一样,因此得名“中国复眼”,意为“中国复兴之眼”。该项目202
“中国复眼2.0”开工,探测千万公里的小行星
2月14日,由北京理工大学牵头建设的“中国复眼”二期——大规模分布孔径深空探测雷达项目开工活动在重庆市云阳县举行。此次开工建设的“大规模分布孔径深空探测雷达项目”,作为“中国复眼”二期项目,将落地重庆市云阳县龙角镇中洲岛,总占地面积300余亩,将建设25部30米孔径雷达,实现对千万公里外的小行星探测
上海硅酸盐所等制备出3D打印仿生莲藕支架
临床上,大块骨缺损的修复是人类面临的挑战之一,3D打印技术可以便捷的制备形状可控的多孔支架材料,广泛应用于生物材料和骨组织工程领域。传统3D打印支架具有多孔的结构,将材料植入缺损部位后,营养物质和细胞沿着孔向内渗入支架内部,有利于骨组织向内长入,促进骨缺损的修复。然而,传统3D打印支架在大块骨缺
受虾蟹结构启发-我国科研团队制备高强高韧仿生材料
中国科学技术大学教授骆天治团队与武汉大学副教授王正直、教授张作启合作,研究了具有防御功能的螳螂虾尾刺(矛)和寄居蟹左螯(盾),综合利用多种实验手段揭示了其从纳米尺度到厘米尺度的化学梯度、微观结构和力学性能之间的相关性,并通过有限元分析和3D打印技术确认两种结构中的增韧机制和结构优化原理。相关成
中科大:类似猫头鹰羽毛的仿生结构制备有望实现
壁虎能够爬墙是因为脚掌上的微纤毛可产生很强的黏附力,孔雀羽毛五彩斑斓是因为羽毛表面不同的微纤毛能反射不同波长的自然光。然而由于现有微纳米加工手段的缺陷,人类至今还很难有效制备出如此微小尺度的仿生功能结构和器件。中国科学技术大学的一项最新研究成果有望解决这一难题。 该校工程科学学院微纳加工研究团
仿生材料
由于超疏水材料,特别是表面改性后仿生材料(仿荷叶超疏水或仿壁虎钢毛结构超亲水材料)的接触角的表征因结构的特殊性,测试起来特别困难。现有的理论通常基于Wenzel和Cassie模型。这些理论为我们的分析奠定了一定的基础,而实际应用于本征接触角的表征计算时难度相当大。有一些科研人员力图通过分析表面粗糙度
兰州化物所设计制备出仿生毛毛虫结构的自爬行驱动装置
大自然中的生物组织或者器官都具备将物理/化学信号转换为肢体的运动的功能,例如,在自然环境发生变化的时候将神经信号转化为肢体运动。 受大自然的启发,科学家们发展了一系列的人造驱动器来模拟这些过程,将外界的变化如:电,热,光,化学能等转化为机械运动。响应性的聚合物最为广泛地被用来制备各种驱动装置,
光电所微透镜列阵制备技术获得新突破
中科院光电技术研究所第四研究室微光学研究小组以国家工程项目需求为牵引,通过发展新工艺,在基于曲面载体的微透镜阵列研制方面取得新的突破,在国内首次实现了基于曲面载体的微光学结构制备。微结构子口径可以从几微米拓展到毫米级,子孔径形貌可以是四边形、六边形以及各种不规则形状,填充因子根据
“中国复眼”工程核心电子器件速调管首支将交付
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517887.shtm在中国科学院空天信息创新研究院,科研团队进行了连续波速调管测试工作,首支速调管成品将于近日交付“中国复眼”工程二期,为我国深空探测提供重要的技术支撑。总台央视记者 任梅梅:中国科学院最
“中国复眼”-工程核心电子器件速调管首支将交付
在中国科学院空天信息创新研究院,科研团队进行了连续波速调管测试工作,首支速调管成品将于近日交付“中国复眼”工程二期,为我国深空探测提供重要的技术支撑。 总台央视记者 任梅梅:中国科学院最新研制连续波速调管,它是“中国复眼”工程二期的核心电子器件,“复眼工程”深空探测能看多远、看得有多清楚,主要
兰州化物所研发加固仿生自清洁硅基仿生材料
出淤泥而不染的荷叶,捕虫高手猪笼草,科学家们研究仿生,利用自然界赋予的神奇功效为人类服务。然而,仿生“荷叶”和“猪笼草”却有一颗“玻璃心”,一旦受到外界触碰,“自清洁”功能也随即消失。 “我们要做可以应用的硅基仿生自清洁材料。”中科院兰州化学物理研究所甘肃省黏土矿物应用研究重点实验室张俊平研究