力学所气泡微机器人操控研究获进展
能够自主运动的微马达(Micromotor)技术得到了发展和关注。作为典型的活性颗粒,微马达往往由表面物理化学属性相异的两部分组成,将周围环境中的能量(如化学能等)转化为自身运动的动能。因此借用古希腊的两面神,称为Janus微马达。一种典型的Janus球形微马达一个半球材料为铂(Pt)而另一半为SiO2,在H2O2溶液中于Pt表面发生催化分解反应:。已有研究发现,当Janus微马达的尺寸达到几十微米时,氧分子可以凝聚成核形成气泡,Janus微马达的运动机制将从梯度场主导的泳动驱动(Phoretic Motion),转变为依靠微气泡提供动力的气泡驱动(Bubble Propulsion)。得益于气泡溃灭时的高能量,气泡驱动型微马达运动最大速度可达0.1m/s,具有较强的运动能力,使其在高效水污染处理及医疗健康等领域展现出较强应用前景。 近年来,新兴的游泳微机器人(Swimming Microrobot)技术要求气泡微马达研究......阅读全文
力学所气泡微机器人操控研究获进展
能够自主运动的微马达(Micromotor)技术得到了发展和关注。作为典型的活性颗粒,微马达往往由表面物理化学属性相异的两部分组成,将周围环境中的能量(如化学能等)转化为自身运动的动能。因此借用古希腊的两面神,称为Janus微马达。一种典型的Janus球形微马达一个半球材料为铂(Pt)而另一半为
微纳米气泡的粒度测试方法
微纳米气泡是指液体中存在的直径在100nm-100μm之间的气泡,是通过专用的气泡发生器产生的。含有微气泡的水具有很多奇特的功效:用微纳米气泡养鱼能提高产量,用微纳米气泡栽培或灌溉能促进作物生长,微纳米气泡浴能有清洁、镇静和愉悦身心的效果,向污水中注入微气泡能加速水体及底泥中污染物的生物降解过程,实
微纳米气泡的直观表征方法
微纳米气泡因其自身体积小、比表面积大、自身增压溶解等特点,具有广泛的应用价值。但微纳米气泡受气泡发生条件的影响很大,需要依靠准确的检测方法去优化气泡发生条件,检测微纳米气泡的性质。本文借助动态图像法和纳米颗粒跟踪分析技术,分别检测了微米气泡和纳米气泡:通过动态图像法,测得微米气泡的粒径分布、气泡
高性能自驱动水凝胶微马达实现
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492774.shtm中国科学技术大学工程科学学院微纳米工程实验室教授吴东、褚家如课题组,基于数字微镜阵列(DMD)系统,利用激光光场调制技术,加工出一种新颖的高性能自驱动水凝胶微马达,并探究其在动能传输、
力学所在非常规形状微马达驱动机理研究中取得进展
能够自主运动的微纳米机器在过去的10多年间得到了快速发展,而作为关键的动力部件,关于微纳马达(能够将周围环境中的能量转化为自身运动的活性微纳颗粒)的研究也逐渐深入。其中,微气泡驱动的微马达作为驱动效率最高的一种,其驱动机理引起了科学家的广泛关注。 不同于以往研究局限于规则球型微马达,研究团队通
如何避免微流体实验中的气泡
在微流体实验中,气泡的产生会带来诸多问题:气泡是动态的,会随着压力和温度的变化发生膨胀或收缩,因此会吸收压力变化,降低系统的响应时间,同时也会改变流阻,导致流量不稳定,此外,在细胞培养中,气泡会导致细胞死亡。本文内容分为以下3个部分:1.气泡是如何产生的?2.如何避免气泡的产生?3.如果气泡不可避免
力学所在非常规形状微马达驱动机理研究中取得进展
能够自主运动的微纳米机器在过去的10多年间得到了飞速的发展。而作为关键的动力部件,微纳马达(能够将周围环境中的能量转化为自身运动的活性微纳颗粒)的研究也逐渐深入。其中,微气泡驱动的微马达作为驱动效率最高的一种,其驱动的机理引起来广泛的研究兴趣。 不同于以往研究局限于规则球型微马达,研究团队通过
微纳米气泡溶气气浮装置处理效果
山东奥清环保小编带大家了解一下微纳米气泡溶气气浮装置处理效果 1、造纸白水的处理和纤维回收,处理后的水可循环利用。 2、印染废水、漂白、毛纺废水的处理。 3、电镀废水的各种金属离子的去除。 5、制革废水的有机物的去除,悬浮固体去除。 6、化工废水的染料溶剂、油漆等杂质的去除,CODcr
中山大学研制微纳马达用于神经修复
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514754.shtm
中国科大制成高性能自驱动水凝胶微马达
中国科学技术大学工程科学学院微纳米工程实验室教授吴东、褚家如课题组,基于数字微镜阵列(DMD)系统,利用激光光场调制技术,制造出一种新颖的高性能自驱动水凝胶微马达,为微型旋转机械的设计与制造开拓了新方向。该研究成果日前发表于《自然-通讯》。 自驱动现象在自然界中无处不在,例如,当突眼隐翅虫被风
研究揭示化学驱动微马达在油水界面显著加速
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517815.shtm
微创介入方法处理椎间盘内气泡病例分析
腰椎管内占位病变常刺激或压迫神经,引起腰腿痛症状。占位病变通常包括突出间盘组织、肿瘤、炎症等,但偶有椎管内气体聚集,这种现象称之为真空现象(vacuum phenomenon,VP)。真空现象可位于椎间盘内或存在于硬膜外间隙中,存在于突出椎间盘的气体,由于椎间盘内压力的变化进入椎管,进而产生椎管内
微纳机器人助力新药研发
中国科学院沈阳自动化研究所微纳米课题组在微纳机器人与生物医学交叉领域的最新成果《微组织3D 生物制造的新方法》,近日以封面论文形式发表于《微尺度》杂志。 生物医药领域不同于传统制造业,其操作对象从结构化的零部件转变为非结构化的活体细胞,操作环境也由常态大气转变为生理液态环境,这对机器人技术的感
调节表面张力实现高速运转自驱动微马达点亮LED灯
记者近日从中国科学技术大学了解到,该校工程科学学院微纳米工程实验室吴东教授、褚家如教授课题组,基于数字微镜阵列(DMD)系统,利用激光光场调制技术,加工出一种新颖的高性能自驱动水凝胶微马达,并探究其在动能传输、微型发电机等方面的应用前景,为微型旋转机械的设计与制造开拓了新方向。相关研究成果近期发
福田敏男:微纳机器人之父
作为全球首位提倡微纳操作机器人的开拓者、领军者,“培养更好的科学家,踏实从事科研的人”,是福田敏男来到中国,除了科研之外,正在努力的事。 在电影《神奇的旅程》中,有这样一组镜头。科学家被缩小,注射入人体内完成手术。然而在未来,同样的场景也许不再只存在于科幻电影,随着微纳技术的发展,某一天微纳
微纳米机器人,揭秘微观世界!
对人类而言,微观世界仍然存在很多谜题——无论是地球上生命力最顽强的微型生物水熊虫,还是被誉为“微生物工厂”的微米级大肠杆菌,甚至是可寄生在大肠杆菌中的纳米级噬菌体,以及蕴含着神秘生命起源的分子基因编码DNA,人们均知之甚少。近半个世纪以来,人们一直渴望制造出一种能进入微观世界的微型机器人,披上水
新策略实现硅基微机器人的合理化组装构建
近日,暨南大学化学与材料学院副教授王吉壮、教授李丹团队与合作者,在前期光驱动硅纳米线马达研究的基础上,进一步开发了基于金属-绝缘体-半导体(MIS)结构的光磁复合硅基微马达,通过能带结构优化将磁性金属Ni引入MIS结构的一体化构造,在保证优异光电化学性能的基础上,增强了方向的操控性。此外,磁性元素的
新策略实现硅基微机器人的合理化组装构建
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液压马达的特点
液压马达是液压系统的一种执行元件,它将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能(转矩和转速)。 液压马达亦称为油马达,主要应用于注塑机械、船舶、起扬机、工程机械、建筑机械、煤矿机械、矿山机械、冶金机械、船舶机械、石油化工、港口机械等。 从能量转换的观点来看,液压泵与液压马达
微型机器人能清理微塑料和细菌
研究人员设计了一群微型球形机器人来收集细菌和小塑料片。图片来源:美国化学会当旧食品包装、废弃的儿童玩具和其他管理不当的塑料废物分解成微塑料时,会变得更难以被清除。在美国化学会新一期《ACS·纳米》上发表的一项研究中,捷克研究人员描述了一群微型机器人,可从水中捕获塑料碎片和细菌。随后,机器人还能被净化
微藻机器人可将药物直送至肺部病灶
美国加州大学圣迭戈分校科学家研制出一种基于绿色微藻的生物混合微型机器人,可直接将化疗药物输送到肺部,从而增强治疗肺转移肿瘤的效果。相关论文发表于最新一期《科学进展》杂志。微藻机器人可以在体内游动图片来源:物理学家组织网肿瘤转移到肺部,对癌症治疗而言是个巨大挑战。因为常规化疗方法无法直接靶向肺部,且药
“微滚筒”机器人可通过血液输送药物
血液的流动阻挡不了微型递药机器人。图片来源:Science Photo Library/Alamy 能够逆着血流方向移动的微型载药机器人,有朝一日可能会被用来向癌细胞直接输送化疗药物。 据《新科学家》报道,德国斯图加特马克斯·普朗克智能系统研究所的Metin Sitti及其同事开发出了一种名为“
微藻机器人可将药物直送至肺部病灶
美国加州大学圣迭戈分校科学家研制出一种基于绿色微藻的生物混合微型机器人,可直接将化疗药物输送到肺部,从而增强治疗肺转移肿瘤的效果。相关论文发表于最新一期《科学进展》杂志。 肿瘤转移到肺部,对癌症治疗而言是个巨大挑战。因为常规化疗方法无法直接靶向肺部,且药物浓度也不足以杀死肿瘤,经常功亏一篑。
微型机器人能清理微塑料和细菌
研究人员设计了一群微型球形机器人来收集细菌和小塑料片。图片来源:美国化学会当旧食品包装、废弃的儿童玩具和其他管理不当的塑料废物分解成微塑料时,会变得更难以被清除。在美国化学会新一期《ACS·纳米》上发表的一项研究中,捷克研究人员描述了一群微型机器人,可从水中捕获塑料碎片和细菌。随后,机器人还能被净化
日本将微气泡技术应用于发动机,以期降低汽车油耗
据《日刊工业新闻》报道,日本静冈大学联合汽车企业启动了一项将微气泡技术应用于汽车引擎以降低油耗的研究。其中的关键部件是该校开发的纳米级微细气泡发生器,如果成功实现产业化,将使发动机燃油效率提高10%。 此前,课题组已经通过实验证明在柴油等燃油中溶入微小气泡可以提高发动机燃烧效率,但是,由于气
《细胞》:分子马达铸造记忆
科学家找到了将经历与认知联系起来的分子机制 大脑如何形成一次记忆?通常,我们的经历和相互作用会以某种方式在大脑中留下烙印,然而神经细胞究竟是如何改变它们的连接从而形成记忆,却一直是个未解之谜。如今,科学家表示,他们找到了将经历与认知联系起来的分子机制,而这一切似乎全部要归功于一台微小的分子发动机。
气动马达的相关选择
气动马达目前在国内工业自动化领域凭着防爆、无极调速、使用随意性大,特别适应高温潮湿、易燃易爆等电机不适用场合等特性已被广泛应用。 气动马达的分类及选择 1.叶片式马达 在相同功率下,叶片式马达比活塞式马达体积更小,重量更轻、价格更低。 由于设计、制造简单,使其可
齿轮泵马达特点
1 结构紧凑、体积小、重量轻 由铝合金制造前盖、中间体、后盖,合金钢制造的齿轮和铝合金制造的压力板等零部件组成,前、后盖内各压装两个DU轴承,DU材料是齿轮泵的理想轴承材料,可大大提高齿轮泵的寿命。 2.工作可靠 压力板是径向和轴向压力补偿的主要元件,可以减轻轴承载荷和自动调节齿轮泵轴向间
北理工团队发表综述,人造微纳米机器人医学领域应用
人造微纳米机器人(又称微纳米马达)是一种介于微纳米尺度的智能动力装置,能将外部环境能量转化为自身运动动能,在靶向药物输送、精准医疗、生物传感和环境修复等领域有广阔的应用前景。其最大优势在于可将众多外场能量(磁场、超声波、光等)转换为自身驱动力,并且凭借其可控性和可修饰性等优势,在微观世界自由穿梭。图
世界首例气泡苹果问世:嘶嘶气泡挑战味觉
世界上第一种“气泡”苹果已经被培育出来,它在被人吃进嘴巴里时,会嘶嘶产生气泡。这种名叫Paradis Sparkling的全新品种,果肉里含有巨大的细胞,能够释放带气泡的液汁,让你感觉就像是喝了一大口富含二氧化碳的气泡饮料。这种感觉只有当苹果被吃进嘴里时才能体验到这种新品种经过多年努力才趋于完美