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高精密增材制造技術(shù)又稱3D打印，憑借其定制化、精密制造等優(yōu)勢，近年來在醫(yī)療、汽車及航天航空等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。與傳統(tǒng)工藝類似，增材制造工藝中的原材料和成品都需要進(jìn)行相關(guān)的表征測試，以符合相應(yīng)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。孔隙度是評估增材制造過程的重要指標(biāo)，粉體的孔隙度會強(qiáng)烈影響成型過程及成品部件的機(jī)械強(qiáng)度和表面質(zhì)量，同時成品的孔隙度也是評估其性能的關(guān)鍵參數(shù)之一，因此相關(guān)的孔隙度表征尤為重要。孔隙度是表征部件或粉體致密程度的指標(biāo)，為材料中孔隙的體積占總體積的百分比。成品孔隙度及相關(guān)性能...

投影微立體光刻(ProjectionMicroStereolithography–PμSL)是一種基于面投影光固化原理的高精度（最高可達(dá)0.6微米）增材制造（3D打印）技術(shù)。該技術(shù)可以用于制造具有跨尺度與多材料特性的高精度復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)，在力學(xué)超材料、光學(xué)器件、4D打印、仿生材料及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。南方科技大學(xué)、深圳摩方材科技有限公司、湖南大學(xué)、麻省理工學(xué)院等單位的葛锜、李志琴、王兆龍、周建林、NicholasXFang等作者在《極.端制造》期刊（Interna...

液態(tài)核心（liquid-core）光波導(dǎo)是光流體學(xué)的主要系統(tǒng)之一，由液態(tài)核心層與固態(tài)包層組成。其液態(tài)核心可同時實現(xiàn)液態(tài)樣品之傳輸與光導(dǎo)功能。近來隨著微機(jī)電技術(shù)的廣泛應(yīng)用，該裝置可微型化而便于攜帶甚至可模塊化以適應(yīng)不同應(yīng)用進(jìn)行組裝。常見應(yīng)用于以熒光探測為基礎(chǔ)的生物感測器、吸收光譜與生物醫(yī)學(xué)的相關(guān)研究。一般來說，材料的折射系數(shù)(refractiveindex)對光導(dǎo)的性能具有關(guān)鍵影響，當(dāng)液態(tài)核心的折射系數(shù)高于包層的系數(shù)，方有機(jī)會實現(xiàn)全反射。而此參數(shù)在設(shè)計上有兩種常見方法：一為直接...

靈敏度高、線性傳感范圍寬的柔性壓力傳感器在機(jī)器人觸覺、健康監(jiān)測、可穿戴設(shè)備領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。構(gòu)筑微結(jié)構(gòu)可以提高傳感器的靈敏度，但由于軟材料在壓力作用下的結(jié)構(gòu)硬化問題使傳感器的響應(yīng)逐漸飽和，導(dǎo)致器件呈現(xiàn)較窄的傳感范圍和顯著的非線性響應(yīng)。針對這一問題，來自南方科技大學(xué)的郭傳飛教授團(tuán)隊設(shè)計了由微穹頂陣列與帶有次級微柱的微穹頂（分級微穹頂）陣列而形成的一種分級互鎖結(jié)構(gòu)，有效提升界面結(jié)構(gòu)的可壓縮性，顯著降低結(jié)構(gòu)硬化，實現(xiàn)柔性壓力傳感器的高靈敏度（49.1kPa-1）、線性響應(yīng)（相關(guān)系數(shù)...

機(jī)械超材料通常是由諸多具有相同微結(jié)構(gòu)的基本單元堆疊而成。當(dāng)受到較大外載荷作用時，其內(nèi)部具有均一結(jié)構(gòu)的單元會呈現(xiàn)出相同的變形失效形式，進(jìn)而形成貫穿結(jié)構(gòu)整體的剪切帶并導(dǎo)致應(yīng)力與能量吸收等多種性能指標(biāo)急劇下降，極大的限制其在實際工程領(lǐng)域的應(yīng)用。具有交錯層狀微納結(jié)構(gòu)的海螺殼以良好的吸能特性而聞名。其內(nèi)部獨.特的軟-硬界面可在保證有效能量吸收的同時合理調(diào)控生成裂紋的走向，提高了整體破壞的能量吸收閾值。受此啟發(fā)，香港城市大學(xué)機(jī)械工程系的陸洋教授提出了一種獨.特的機(jī)械超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計長程周期...

靈敏度高、線性傳感范圍寬的柔性壓力傳感器在機(jī)器人觸覺、健康監(jiān)測、可穿戴設(shè)備領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。構(gòu)筑微結(jié)構(gòu)可以提高傳感器的靈敏度，但由于軟材料在壓力作用下的結(jié)構(gòu)硬化問題使傳感器的響應(yīng)逐漸飽和，導(dǎo)致器件呈現(xiàn)較窄的傳感范圍和顯著的非線性響應(yīng)。針對這一問題，來自南方科技大學(xué)的郭傳飛教授團(tuán)隊設(shè)計了由微穹頂陣列與帶有次級微柱的微穹頂（分級微穹頂）陣列而形成的一種分級互鎖結(jié)構(gòu)，有效提升界面結(jié)構(gòu)的可壓縮性，顯著降低結(jié)構(gòu)硬化，實現(xiàn)柔性壓力傳感器的高靈敏度（49.1kPa-1）、線性響應(yīng)（相關(guān)系數(shù)...

水凝膠憑借著可拉伸的三維高分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及可供離子傳輸?shù)乃原h(huán)境在可穿戴器件、瞬態(tài)電子和人機(jī)交互等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。然而，伴隨著柔性電子領(lǐng)域的快速發(fā)展，如何解決大量的柔性電子產(chǎn)品廢棄物成為了挑戰(zhàn)之一。受此啟發(fā)，湖南大學(xué)王兆龍副教授、段輝高教授與上海交通大學(xué)鄭平院士、南方科技大學(xué)葛锜教授、航天五院楊東升研究員合作，在《MaterialsTodayPhysics》期刊上發(fā)表了題為“Ultra-fastprogrammablehuman-machineinterfaceenabl...

近年來，作為一種可調(diào)控波相位、極化方式、傳播模式的超薄聲學(xué)人工表面結(jié)構(gòu)，聲學(xué)超構(gòu)表面(Acousticmetasurfaces)可以實現(xiàn)許多新奇的波控功能，在吸聲降噪、醫(yī)學(xué)超聲、聲波器件、探測、通信等領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。然而，絕大多數(shù)聲學(xué)超構(gòu)表面都面臨突出的窄帶和功能色散問題，且主動調(diào)控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系統(tǒng)復(fù)雜度和高制造成本等諸多挑戰(zhàn)。更重要的是，可重構(gòu)超構(gòu)表面雖可保證離散頻率下波動功能，但不太可能適用于含多個頻率的寬帶入射波包。因此，從工程應(yīng)用的角度...