新型交织折纸结构让机器人能屈能伸
韩国首尔大学科学家在最新出版的《科学·机器人》杂志发表论文,介绍了一种受折纸艺术启发的新型结构——“可折叠可滚动波纹结构”。该结构通过引入“交织”设计理念,既能平滑卷曲折叠,实现极致紧凑的保存状态,又能在完全展开后保持高强度与稳定性,为制造“能屈能伸”的机器人提供了新可能。 传统卷尺式结构通过将材料卷绕在中心轮毂上实现紧凑收纳。这类结构在储存时截面平整以便缠绕,展开时则形成波纹截面以增强抗弯曲能力。然而,当传统波纹结构被折叠成多层并绕经轮毂时,因材料厚度导致的内外层周长差异容易引发结构屈曲和起皱。为此,现有结构通常先展开为单层平整状态再行卷绕。随着波纹尺寸增大,结构强度虽得以提升,但所需卷绕宽度也随之增加,导致强度与紧凑性之间难以兼顾。 为解决这一矛盾,团队将“隔行交织”原理引入波纹结构设计。新结构通过交叉互锁方式连接多个组件,而非采用刚性固定。这种设计既允许组件间通过滑动重新排列,又能在互锁方向共同承载负荷、维持形态稳......阅读全文
不仅能叠纸飞机-折纸还能搭桥梁
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517665.shtm折纸,是我们日常生活中一种有趣的手工,它的出现最早可追溯到汉代。令人意外的是折纸还是一门科学,名为“折纸几何学”,对折纸艺术从几何与数理的角度进行研究。折纸在力学研究方面也有一席之地,
调控微观结构刚性的DNA折纸纳米器件
9月14日,华中科技大学生命科学与技术创新基地本科生创新团队BIOMOD HUST-China再次传来捷报:团队论文《A DNA Origami Mechanical Device for the Regulation of Microcosmic Structural Rigidity》(可用
王丽华带领团队在光控DNA微纳制造方面取得进展
中国科学院上海高等研究院研究员王丽华带领团队在光控DNA微纳制造方面取得进展,相关研究成果以Remote Photothermal Control of DNA Origami Assembly in Cellular Environments为题,发表在Nano Letters上。 DNA折
合成单宁改善蚕丝/锦纶交织物同色性的原理
蚕丝/锦纶交织物是丝绸型多组分纤维织物之一。尽管蚕丝和锦纶都可用酸性染料及1:2型金属络合染料染色,但因两种纤维基本结构单元、聚集态结构、化学官能团及含量等存在差异,因而在采用一浴法染色时较难达到同色。染浅中色时,因锦纶对酸性染料的亲和力大于蚕丝,使其表观颜色浓于蚕丝;染深浓色时,因锦纶氨基含量低,
交织频分复用技术可构建随机全密集等效信道矩阵
近日,西安电子科技大学通信工程学院池育浩老师、李颖教授与浙江大学刘雷研究员、张朝阳教授合作在多载波调制技术方面取得进展,相关研究成果发表在IEEE Wireless Communication Letters上。 随着高速移动通信应用日益增加,现有正交频分复用(OFDM)受到严重载波间干扰造成
分布式智能微机器人可在水中交流协作
德国开姆尼茨工业大学科学家研制出一种分布式智能微机器人“smartlets”,其可在水中通信、互相响应与协同作业。该成果被视为微机器人系统迈向智能协作的重要进展,相关论文发表于最新一期《科学·机器人学》杂志。 单个Smartlet机器人。图片来源:德国开姆尼茨工业大学 这些机器人受折纸启发,
人体内“快递员”登Nature子刊!
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481612.shtm 文 | 《中国科学报》记者 张晴丹 哪里需要送哪里,人体内也可以有精准送药的“快递员”了! 它是一款豌豆大小的机器人。 相关论文于6月15日发表在Nature子刊Na
完全由DNA构建的“纳米机器人”能帮科学家打工了
用DNA构建一个微型机器人,并用它来研究肉眼看不见的细胞过程……如果你认为这是科幻小说,那是情有可原的,但事实上这是一个严肃研究的主题。这种高度创新的“纳米机器人”应该能够更深入地研究微观层面上施加的机械力,这对许多生物和病理过程至关重要。我们的细胞受到施加在微观尺度上的机械力的影响,触发生物信号,
科学家实现高阶DNA折纸结构高效制备
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517803.shtm近日,国家纳米科学中心研究员丁宝全与亚利桑那州立大学教授颜颢团队合作,在构建支链核酸引导DNA折纸结构进行精确共组装方面获重要进展。相关研究已在《美国化学会志》发表。DNA折纸作为一类
DNA“折纸术”有助研发更快更廉芯片
北京3月22日电 为了使计算机芯片速度更快、价格更便宜,电子产品制造商往往采用削减生产成本或者缩小元件尺寸的方法,但美国杨百翰大学的研究团队报告称,DNA“折纸术”可能有助实现这一目标。该团队日前在美国化学学会第251届全国会议暨博览会上提交了相关成果。DNA芯片 参与研究的亚当·伍利博
8月8日《科学》杂志精选
8月8日《科学》杂志精选 一个受折纸启迪的变形器 应用平面材料及受折纸工艺启迪的模式,研究人员建造了一个现实中的变形器—— 一种一旦被组装就会爬行并转身的能自我折叠的机器人。这样一种机器在搜寻和救援任务中具有多种潜在应用,其中包括给封闭的空间——如倒塌的建筑物等——传递东西。在一则相
苏州纳米所利用DNA折纸术构建金纳米棒
等离子体纳米粒子及其组装结构因为优异的光学特性在纳米科技中具有广泛应用,如超材料、生物传感器、光电器件等。精准构建等离子体纳米结构对于光学特性的深入研究意义重大,而精确调控等离子体纳米粒子的表面功能性质则是进一步获得复杂自组装体系的关键。目前借助各种物理和化学方法,可在纳米粒子表面的一定区域范围
研究发展分钟量级快速DNA折纸术新方法
中科院上海应用物理所物理生物学研究室与苏州纳米所和丹麦奥胡斯大学合作,在DNA纳米折纸术研究方面取得了重要进展,相关结果在线发表于《美国化学会志》并于近期正式刊出(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 696-702)。该研究工作发展了一种分钟量级的快速DNA折纸术新
折叠DNA有望精准制备纳米材料
DNA纳米折纸术已被应用于光学材料的诸多领域。图片来源:科界App DNA折纸术虽然给纳米材料带来了无限的想象空间,但是,想要随心所欲地折叠DNA链,说起来容易做起来难。 DNA只能是双螺旋结构吗?当然不是,它还可以是网状、方形、心形,甚至可以拼出复杂的“中国地图”。 需要通过光学显微镜才能查
新飞行机器人源于甲虫翅膀启发
《自然》31日发表了一项研究,分析了犀金龟如何展开和缩回后翅,表明这一过程无须肌肉活动。该发现有助于改进飞行微型机器人的设计。 在所有飞行昆虫中,甲虫的翅膀机制最为复杂,其包括两组翅膀:一对硬化的前翅,称为鞘翅,以及一组精细的膜质后翅。虽然对甲虫折纸式的翅膀折叠已有大量研究,但人们仍不甚了解它
折叠DNA有望精准制备纳米材料
DNA只能是双螺旋结构吗?当然不是,它还可以是网状、方形、心形,甚至可以拼出复杂的“中国地图”。 需要通过光学显微镜才能查看的DNA链,科学家竟然也能像折纸一样,把它们有目的地折叠成各种纳米结构,这也被称为DNA纳米折纸术。 作为一种精确高效的DNA自组装方法,DNA纳米折纸术应用的范围越来
战争与火的交织:丝绸之路东段2000年环境变迁新解
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515320.shtm在人类历史的漫长岁月中,战争与火的关系一直若隐若现。丝绸之路,这条横跨欧亚大陆的重要陆路通道,见证了无数的战争与繁荣。在它的东段,即西安至敦煌的区域,历史上中原地区的农耕民族与西北地区
新飞行机器人源于甲虫翅膀启发
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/8/527452.shtm 准备飞行的犀金龟。图片来源:《自然》杂志 ?科技日报北京7月31日电(记者张梦然)《自然》31日发表了一项研究,分析了犀金龟如何展开和缩回后翅,表明这一过程无须肌肉
智能微型机器人可随周围环境“变身”
据美国每日科学网站近日报道,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)和苏黎世联邦理工学院的科学家,携手开发出一种微型柔性机器人,可根据周围环境而改变形状。未来,这款机器人或可被我们吞服,将药物直接递送到病灶组织。 自然界有许多随环境变化而变形的微生物,由EPFL的塞尔曼·萨卡尔和苏黎世联邦理工学院的布
科学家利用DNA折纸技术调控免疫信号取得突破
近日,四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院劳动卫生与环境卫生学系研究员李玲团队揭示了DNA折纸技术是细胞信号空间调控的一种有前途的策略,为通过空间调控细胞信号通路来开发疾病的针对性药物提供了典型范例。相关研究成果发布于期刊《自然—材料》。类风湿性关节炎是一种常见的自身免疫性疾病,其特征为滑膜炎症和
基因折纸有乾坤-DNA研究向3D时代迈进
图片来源:《科学》 对于DNA的比喻在不断增加。它是一串代码、一段螺旋梯,而如今又变成近似折纸的东西。正如将一张平整的纸折叠,能将其变成一只鹤或一朵荷花,研究人员开始意识到,通过成环和折叠形成的复杂模式能帮助人体基因组转变为一些有意义的东西。这种弯曲和旋转可让特定基因同那些距离遥远
超划算折纸疾病检测工具包可按需打印
把它当作是可以救命的折纸吧!一张纸就可以转变成一个个性化的诊断工具包——所需要的仅是一台喷墨式打印机和一些叠好的折纸。 这项工具由英国科技企业剑桥顾问公司研发,该系统可以测试用于医疗的体液,覆盖范围包括从流感到心脏病,它可以让诊断人群患病风险变得更加简单、经济。 它将会革新人们对诸如埃博拉等
长春应化所折纸生物燃料电池研究获进展
近日,英国皇家化学会《化学世界》(Chemistry World)以Soft drinks power origami cell 为题报道了中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室董绍俊课题组发表在《化学通讯》上的关于生物燃料电池研究的新进展。 生物燃料电池是一种酶替代贵金属催化剂
科学家利用DNA折纸技术成功折叠蛋白质
科学家利用DNA折纸技术成功折叠蛋白质 “折纸”是指通过生物工程手段将蛋白质从一条连续链折叠成三维结构,这是《自然—化学生物学》上一篇文章的研究发现。 DNA 折纸是一种利用特定碱基来设计大量不同的结构,如笑脸、大学校徽和各种盒子等的DNA技术,该技术已经为科学家创造智能材料和研究弄
Science:重大进展!开发出单链DNA/RNA折纸术
DNA折纸术科学家们正在梦想着各种各样的比人的头发小一千倍的形状,并希望这些形状有朝一日引发计算、电子学和医学变革。 如今,在一项新的研究中,来自美国亚利桑那州立大学和哈佛大学的研究人员在DNA纳米技术上取得一项重大的新进展。他们开发出的一种被称作单链折纸术(single-stranded o
科学家利用DNA折纸技术调控免疫信号取得突破
近日,四川大学华西公共卫生学院/华西第四医院劳动卫生与环境卫生学系研究员李玲团队揭示了DNA折纸技术是细胞信号空间调控的一种有前途的策略,为通过空间调控细胞信号通路来开发疾病的针对性药物提供了典型范例。相关研究成果发布于期刊《自然—材料》。类风湿性关节炎是一种常见的自身免疫性疾病,其特征为滑膜炎症和
1美元折纸显微镜可彻底变革疾病诊断
斯坦福大学一位工程师研制出一款DIY显微镜,Foldscope,由A4折叠而成。这种纸质显微镜成本极为低廉(不到1美元),但放大率为2100倍,能够用于诊断多种疟疾菌株疾病及其它疾病。由于目前诊断需要价值高昂体型庞大的光学显微镜,Foldscope将使全球医学界,尤其是贫穷国家的医疗水
百人学者最新Nature文章:破解DNA折纸难题
2006年,加州理工大学Paul Rothemund开发出了用长链DNA折叠规定形状的DNA折纸(DNA origami)技术,这一技术近年来迅猛发展,一些科学家预言人类将从“非生命产品”制造业转化为“有生命产品”制造业的无限可能。换句话说,未来你手中拿的每一样东西都拥有一套属于自己的DNA。
折叠薄片机器人能灵活移动和抓取物体
最新一期《自然·通讯》发表的一篇论文报道了一种柔性薄片机器人,能灵活移动和抓取物体。这一进展有望改进自主系统在探索环境、触觉显示(帮助用户“感知”虚拟刺激的技术)和智能医疗等领域的应用。能够改变形状的机器人也能适合更多应用,例如探索环境、操控物体。传统方法采用固定铰链结构,限制了结构配置的范围和适应
2014RoboGame机器人大赛-厨师机器人和助残机器人各显神通
清炒虾仁、烤羊肉串、做汉堡包、导盲、帮助渐冻症患者吃饭……9月27日,在中国科学技术大学举办的2014RoboGame机器人大赛上,来自不同院系的36支队伍带着自己的机器人宝贝,逐一展示绝活。 本届大赛分为厨师机器人和助残机器人。厨师机器人比赛,要求参赛机器人能够真实地完成一项或多项厨师的工作