中科院团队在4D打印柔性执行器方面取得进展

气动执行器因其弯曲程度高、自由度大、环境适应性强等特点,在医疗保健、复杂地形勘探等领域有广泛的应用前景。但由于其压力系统离不开笨重且刚性的泵驱动气体设备,极大地限制了执行器的尺寸和移动性,以及在室外环境中的应用。液-气相变复合材料是一种在柔性弹性体中掺杂液-气相变材料而形成的智能材料。当温度达到材料沸点时,液滴蒸发产生压力,带动复合材料膨胀,因此每个微液滴都可以看作是一个气动单元。通过这种方式,将气源和气泵的功能集成到主要材料中,大大降低了系统的复杂性。然而,相变执行器的加热方式受到焦耳加热或环境加热的限制,需要外接电源或更高的环境温度,这阻碍了其更广泛的应用。此外,目前对执行器变形行为的监测通常由光学相机记录,然后对获得的图像进行后分析,缺乏实时性。因此,如何设计一个无系绳,且具有感知自身运动的柔性执行器仍是一个挑战。 针对上述问题,中国科学院宁波材料技术与工程研究所增材制造材料技术团队程昱川研究员和孙爱华研究员基于石墨烯、低......阅读全文

微纳3D打印助力柔性传感技术多项突破

在当代智能制造、生物医学与人机交互深度融合的背景下,柔性传感器正成为下一代智能系统的关键技术支撑。从皮肤仿生触觉系统到智能健康监测,再到植入式治疗设备,高性能传感器正在向柔性化、微结构化、智能化发展。为追求灵敏度、响应速度与稳定性,微型传感器的设计与构建往往面临“材料性能-结构强度-功能表现”之间的

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,其潜在应用包括仿生柔性机器人、人

灵感来源于枯萎的叶子!仿生4D打印出可变形血管支架

近日,大连理工大学王华楠教授团队根据许多枯萎的叶子或花朵在脱水后自发卷曲,从扁平结构转变为管状结构的自然现象,开发了一种创新策略来设计刺激响应支架,该支架能够从扁平的2D结构可编程地转换为各种卷曲的3D组织模拟结构。相关成果发表在《先进功能材料》上。传统的通过双层结构设计可响应变形支架通常只能引起各

利用多材料3D打印技术制造柔性电致发光装置

 可弯曲、拉伸的柔性发光材料。 图片来自作者南方科技大学机械与能源工程系副教授刘吉和团队描述了一种制造柔性、可拉伸发光装置的3D打印策略,该装置可与软体机器人集成。他们用一个能根据背景改变颜色的软体机器人进行了演示,该策略或能用于开发下一代智能显示器、可穿戴电子器件和人造伪装。相关研究8月23日发表

旋转多材料3D打印技术制出柔性螺旋结构

据新一期《先进材料》杂志报道,美国哈佛大学工程师开发出一种旋转多材料3D打印新技术,打印出柔性螺旋结构,可用作机器人的肌肉或其他组件,使机器人在充气时能以可预测的方式弯曲和变形。该技术为制造复杂的机器人组件提供了有效工具。由柔韧且生物兼容材料制成的柔性机器人在医疗、工业制造等行业需求迫切,但精确设计

4D打印可降解气管外支架巧救5个月大患儿

  第四军医大学西京医院近日联合西安交通大学贺健康团队,应用4D打印可降解气管外支架,为出生仅5个月的患儿常飞(化名)实施复杂先天性心脏病、双侧支气管严重狭窄手术治疗,打通生命通道。这在国际上尚属首次。而该支架将在未来2年内逐渐降解而被人体吸收,免除了以往二次手术取出支架的痛苦。  据介绍,4D打印

新策略可精确控制光固化材料的磷光特性和4D打印过程

  华东理工大学教授马骧团队提出了一种将磷光分子引入光固化材料以实现实时可视化监测的策略,通过调控磷光分子的种类和比例,可以实现对材料磷光特性和4D打印过程的精确控制,为光固化材料和4D打印技术的发展提供了新的思路和方法。5月5日,相关研究发表于《自然-通讯》。  近年来,光固化材料因其快速固化、高

柔软机械手几乎“复制”人手

  基于柔性材料的机器人可以很好地复制人类和动物的外观、动作和能力。虽然现已开发出无数柔性机器人,但由于其组件成本高昂或制造工艺复杂很难大规模生产。葡萄牙科英布拉大学研究人员最新开发了一款机器人手,其价格便宜且更容易制造。发表在新一期《机器人和仿生系统》上的该项成果,将柔性执行器与外骨骼集成在一起,

张爱华:让透析患者有尊严地活着

最新数据显示,截至2021年12月,我国现有透析总人数近88万人,相较于2020年新增约18万人,跃居世界榜首。“从前是透不起的,自2012年国家将尿毒症等12类大病纳入保障和救助试点范围后,个人的自费负担极大减轻,更多的肾脏病患者有机会接受透析治疗。但在推广腹膜透析、创新透析技术和提高患者生存质量

张爱华:让透析患者有尊严地活着

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494513.shtm最新数据显示,截至2021年12月,我国现有透析总人数近88万人,相较于2020年新增约18万人,跃居世界榜首。“从前是透不起的,自2012年国家将尿毒症等12类大病纳入保障和救助试点

可扩展、成本低,柔软机械手几乎“复制”人手

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507860.shtm 图片来源:阿尔维斯等/《机器人和仿生系统》科技日报记者?张梦然基于柔性材料的机器人可以很好地复制人类和动物的外观、动作和能力。虽然现已开发出无数柔性机器人,但由于其组件成本高

一款首创3D打印柔性可穿戴热电设备问世

从健康监测、健身追踪器到虚拟现实耳机,可穿戴电子产品已成为我们日常生活的一部分。美国华盛顿大学研究人员近日在《先进能源材料》杂志上发表论文称,他们首创了一种柔性可穿戴热电设备,能将体热转化为电能。该设备具有通常很难结合起来的特性:既柔软又可拉伸,既坚固且高效。  华盛顿大学机械工业助理教授穆罕默德·

电动执行器和气动执行器的对比

电动执行器和气动执行器的对比1.抗过载能力和使用寿命电动执行器只能用于间断性操作,因此不适用于持续的闭环操作。而气动执行器具有抗过载能力且在其整个使用寿命中是免维护的。不需要换油也不需要其它润滑。其标准使用寿命多达一百万次开关循环,所以气动执行器比其它阀执行器优越。2.安全气动执行器可用于有潜在爆炸

气动执行器与电动执行器的比较

  气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体,其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。活塞式行程长,适用于要求有较大推力的场合;而薄膜式行程较小,只能直接带动阀杆。拨叉式气动执行器具有扭矩大、空间小、扭矩曲线更符合阀门的扭矩曲线等特点,但是不很美观;常用在大扭矩的阀门上。齿轮齿条式气动执行

电动执行器与气动执行器的区别

  电动执行器主要应用于动力厂或核动力厂,因为在高压水系统需要一个平滑、稳定和缓慢的过程。电动执行器的主要优点就是高度的稳定和用户可应用的恒定的推力,执行器产生的推力可高达225000kgf,能达到这么大推力的只有液动执行器,但液动执行器造价要比电动高很多。电动执行器的抗偏离能力是很好的,输出的推力

超材料可从柔性“秒变”刚性

  美国研究人员使用机械超材料(具有自然界中不存在的独特机械性能)开发出一种新型材料,可响应磁场从柔性变为刚性,在智能可穿戴设备和柔性机器人中具有广泛应用前景。  当前的机械超材料有着吸引人的特性,如负热膨胀,低重量时的高强度和高刚度。但一旦构建完成,其属性将无法更改或调整。美国劳伦斯利弗莫尔国家实

365人!2022国自然医学科学部面青地会评专家名单公布

  国家自然科学基金委医学科学部2022年度当前已经公布会评专家一批次名单,涉及面上项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目三大类项目;相关会议评审日前已经结束;本次会评专家共计 365人,具体专家名单如下:白晓春  白雪莉  毕宏生  边专  卜鹏程  曹彬  曹丰  曹君利  曹务春  岑山 

一种带有醛基的新型甲基丙烯酸酯单体用以实现4D打印

  4D打印技术是将3D打印技术与智能材料结构结合起来发展出的新技术,智能材料结构在3D打印基础上受外界环境激励下随着时间实现自身的结构变化,从而使三维物体增加了一个时间维度。4D打印技术可改变传统的“机械传动+电机驱动”的模式,使物体在地下管道、航天器、人体器官等难以接触到的地方进行自我组装,20

袁爱华:道阻且长,但乐在其中

  今年1月底获悉“江苏省教学名师”正式下文时,榜上有名的江苏科技大学教授袁爱华正在忙碌中迎接日升月落。“每个寒假会安排1件重要的工作,今年是准备第三届江苏省教师教学创新大赛。”常年坚持“白加黑”“5+2”无休工作模式,她自言“道阻且长,但乐在其中”。  始终如一,不忘初心践使命  “从一个农村姑娘

基金委医学部面上等3项目评审专家名单公布

2020年9月12日至2020年9月16日,医学科学部组织评审:面上项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目。根据相关规定,现公布评审会专家评审组组成名单(按姓氏拼音顺序排列): 艾玎 白晓春 柏勇平 毕焕州 边专 曹彬 曹春梅 曹君利 曹流 曹维 曹务春 柴人杰 常才 常俊标 陈畅 陈棣

基金委医学部公布面上等3项目评审专家名单!

  关于公布2020年度医学科学领域专业评审组组成名单的公告  2020年9月12日至2020年9月16日,医学科学部组织评审:面上项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目。根据相关规定,现公布评审会专家评审组组成名单(按姓氏拼音顺序排列):  艾玎 白晓春 柏勇平 毕焕州 边专 曹彬 曹春梅 曹君

新加坡工程师开发打印柔性电子电路的创新工艺

  新加坡南洋理工大学使用一台普通的T恤打印机成功打印了复杂的电子电路。  电子电路用特殊的材料逐层打印,最上层是日常的柔性材料如塑料、铝箔,甚至还有纸张。  电阻,晶体管和电容器,这些复杂电子电路的关键元件,用无毒有机材料如银纳米粒子、碳和塑料进行打印。  新加坡南洋理工大学研究团队的领导者副教授

用打印技术制备高性能无铅柔性压电声敏传感器

根据世界卫生组织的数据,全球约4.3亿人因耳蜗受损而遭受听力损失,改善听力主要靠人工耳蜗。然而,传统的人工耳蜗语音识别能力较低,而且刚性电极与软组织间的不匹配可能导致神经损伤和耳鸣等问题。随着物联网和人工智能的发展,柔性自供电人工耳蜗的研究引起了广泛关注。 在国家自然科学基金委、科技部、中国科学

鲍鱼外壳为3D打印超耐磨柔性传感器提供思路

西安交通大学秦立果团队和杨森团队受鲍鱼外壳的珍珠层和棱柱层交叉排列具有优异力学性能启发,仿照其结构制备在三维方向适应分布的复合材料,调控获得局部定制化使其兼具耐磨特性,并以此作为传感器的封装层,采用磁辅助3D打印定制化打印区域的机械性能,制备出远超同类的传感器封装层耐磨性能。近日该研究成果发表在《先

医学科学部面上、青年科学和地区科学项目评审专家名单

根据国家自然科学基金委员会相关规定,现公布2022年度医学科学部面上项目、青年科学基金项目、地区科学基金项目会议评审专家组名单(按姓氏拼音顺序排列):白晓春 白雪莉 毕宏生 边专 卜鹏程 曹彬 曹丰 曹君利 曹务春 岑山 曾辉 曾进胜 柴进 柴人杰 常永生 陈策实 陈发明 陈国强 陈海泉 陈厚早 陈

兰州化物所采用3D打印柔性水凝胶前驱体制备复杂结构陶瓷

  具有复杂几何形状的聚合物衍生陶瓷在环境科学和生物医学等工程领域具有应用价值。然而,固有脆性和刚性的树脂基陶瓷前驱体难以实现结构层次跨越不同尺度的陶瓷构件,限制了复杂陶瓷器件的高精度制造。柔性聚合物陶瓷前驱体的变形能力为实现大跨度结构陶瓷提供了一种理想的选择,但现有的陶瓷前驱体柔韧性和重构性差。因

2012“新世纪优秀人才支持计划”入选者公示

  根据《“新世纪优秀人才支持计划”实施办法》的有关规定,现将教育部2012年度“新世纪优秀人才支持计划”入选名单予以公示。公示期自2012年12月4日起至2012年12月11日。任何单位和个人对公示的“新世纪优秀人才支持计划”入选者持有异议,均可向教育部科技司署名提出。匿名异议恕不受理。

填补领域空白!川大这项3D打印产品通过审批

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/518271.shtm

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

兰州化物所多材料3D打印免装配柔性驱动器研究取得进展

  实现外界刺激下驱动器件功能材料和复杂形状的结合是仿生驱动研究的一大热点。近年来,各种水凝胶材料、合金材料以及基于碳纳米管(CNT)、氧化石墨烯(GO)等的复合物材料相继在驱动研究中得到应用,并且制备出了类似于毛毛虫、鱼和花朵等复杂结构形状的仿生驱动器件。然而,由于很多仿生器件形状复杂,且多数需要