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新型高速微尺度3D打印技术面世

新型高速微尺度3D打印技术面世

科技日报

作者：刘霞

科技日报北京3月14日电（记者刘霞）美国斯坦福大学科学家开发出一种新型高速微尺度3D打印技术——卷对卷连续液体界面生产（r2rCLIP），其每天可打印100万个极其精细且可定制的微型颗粒。这一成果有望促进生物医学等领域的发展，相关... 详细信息

科技日报北京3月14日电（记者刘霞）美国斯坦福大学科学家开发出一种新型高速微尺度3D打印技术——卷对卷连续液体界面生产（r2rCLIP），其每天可打印100万个极其精细且可定制的微型颗粒。这一成果有望促进生物医学等领域的发展，相关论文13日发表在最新一期的《自然》杂志上......

关键词：打印技术液体界面微尺度

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北京城市院创新研发微尺度模式 003

北京城市院创新研发微尺度模式

中国气象报

作者：宛霞

近年来，我国接连举办北京冬奥会、杭州亚运会、成都大运会等多个全国及国际重大体育赛事。这些重大赛事成功举办的背后，离不开精细化气象保障服务的助力，更离不开气象科技的有力支撑。在活动举办地，城市或山区复杂下垫面和局地微... 详细信息

近年来，我国接连举办北京冬奥会、杭州亚运会、成都大运会等多个全国及国际重大体育赛事。这些重大赛事成功举办的背后，离不开精细化气象保障服务的助力，更离不开气象科技的有力支撑。在活动举办地，城市或山区复杂下垫面和局地微气候是否相互作用？精细化的人体舒适度指?

关键词：气象保障服务热气候指数微尺度北京市大运会人体舒适度创新研发

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微尺度铜管催化三臂星形聚合物的制备

高分子学报 2023年第9期54卷 1312-1319页

作者：黄卫军计文希张龙贵宋建会贾雪飞中国石化北京化工研究院北京100013

利用微尺度Cu(0)催化可逆失活自由基聚合的方法设计并合成了具有三臂星形结构的聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物,并通过核磁共振、凝胶渗透色谱、流变等方法对聚合物的结构和性能进行了研究.首先,设计并搭建了微尺度铜管催化的聚合反应平台,... 详细信息

利用微尺度Cu(0)催化可逆失活自由基聚合的方法设计并合成了具有三臂星形结构的聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物,并通过核磁共振、凝胶渗透色谱、流变等方法对聚合物的结构和性能进行了研究.首先,设计并搭建了微尺度铜管催化的聚合反应平台,以1,1,1-三(2-溴异丁酰氧甲基)乙烷为引发剂,高效合成了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚甲基丙烯酸十二烷基酯(PLMA)均聚物,研究表明微尺度铜管催化的可逆失活自由基聚合反应速率快,聚合过程可控,制备的聚合物分子量调节范围宽,分子量分布窄.通过铜管微反应单元的串联,制备了PMMA-b-PLMA共聚物.实验结果表明微尺度下铜管催化制备的聚甲基丙烯酸酯类嵌段共聚物具有结构可控,分子量可调节,分子量分布窄,分子链为三臂星形结构等特点.以制备的PMMA-b-PLMA和PMMA-b-聚甲基丙烯酸十六烷基酯(PMMA-b-PHMA)为润滑油添加剂,实现了对烷烃类润滑油缠结性能的响应性调节,提高了润滑油在不同温度下的黏度保持率.本研究为高效合成和应用三臂星形结构的聚甲基丙烯酸酯类聚合物提供了新的方法.

关键词：微尺度铜催化可逆失活自由基聚合三臂星形聚合物

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微尺度声操控研究及其生物学应用

Engineering 2023年第5期24卷 13-16,I0001页

作者： Zhichao Ma Peer Fischer Max Planck Institute for Intelligent Systems Stuttgart 70569Germany Institute of Physical Chemistry University of StuttgartStuttgart 70569Germany School of Biomedical Engineering Shanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200030China

Acoustic waves-and ultrasound waves in particular-are biocompatible,with excellent transmission through biological ***,the wavelength and intensity of acoustic waves can be tuned over several orders of *** notably,the commonly used 10–300 MHz frequency range is attractive for biomedical applications,as its wavelength in water(5–150μm)corresponds to the cellular-length scale.

关键词：声操控生物学应用微尺度

聚合物熔体微尺度流动过程黏度与黏性耗散的耦合作用

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机械工程学报 2022年第6期58卷 52-61页

作者：张嘉昆王敏杰李红霞于同敏大连理工大学机械工程学院大连116024

为了探究在聚合物微成型时熔体黏度与黏性耗散的耦合作用对熔体的流变特性产生的影响,采用数值计算和试验相结合的方法研究了黏度与黏性耗散之间的耦合作用。通过建立微尺度黏度和黏性耗散基于共同变量温度的耦合模型,计算并分析了不同... 详细信息

为了探究在聚合物微成型时熔体黏度与黏性耗散的耦合作用对熔体的流变特性产生的影响,采用数值计算和试验相结合的方法研究了黏度与黏性耗散之间的耦合作用。通过建立微尺度黏度和黏性耗散基于共同变量温度的耦合模型,计算并分析了不同当量直径的矩形微流道内熔体流变特性参数的变化规律,试验验证了熔体沿流动方向的温度变化。结果表明:在相同工艺参数条件下,当量直径越小,熔体黏度越小,黏性耗散作用越强,耦合作用对熔体黏度和黏性耗散的影响越强。熔体沿流动方向温度升高,不考虑耦合作用时熔体温升比考虑耦合作用时高,且偏差随当量直径的减小而增大,不同的入口速度和入口温度条件下平均温升的最大偏差分别为7.26%和7.05%。数值计算与试验结果趋势一致,对于不同的入口速度,考虑耦合作用的熔体沿流动方向的计算平均温升与试验测量值最小偏差为0.49 K;对于不同的入口温度,考虑耦合作用的熔体沿流动方向的计算平均温升与试验测量值最小偏差为0.59 K。因此,在对聚合物微成型过程中的熔体流动分析时,考虑黏度与黏性耗散之间的耦合作用,才能够更准确地反映熔体流变特性的实际变化规律。

关键词：聚合物微尺度黏度黏性耗散熔体温度

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煤层气–水微尺度段塞流动规律相似试验研究

岩石力学与工程学报 2022年第7期41卷 1338-1346页

作者：陈绍杰张继成 ZAKI M M 尹大伟王升盛守前 KHORESHOK A A 山东科技大学能源与矿业工程学院山东青岛266510 爱资哈尔大学工程学院埃及开罗11884 库兹巴斯国立技术大学矿业工程学院俄罗斯克麦罗沃650000

煤层气–水段塞流动是制约煤层气井生产能力的重要因素,然而有关微尺度通道内两相段塞流动规律的研究较少。采用自主研发的微量流体注入–显微观测–微尺度模型试验系统开展气–水在不同湿润性、液速条件下的段塞流动试验,通过高速摄像... 详细信息

煤层气–水段塞流动是制约煤层气井生产能力的重要因素,然而有关微尺度通道内两相段塞流动规律的研究较少。采用自主研发的微量流体注入–显微观测–微尺度模型试验系统开展气–水在不同湿润性、液速条件下的段塞流动试验,通过高速摄像机获取气–水微尺度相互作用形态,利用相场法分析段塞单元的压力分布,最终得到气–水段塞流动规律。结果表明:(1)段塞流状态下气–水界面的“阶跃压力”使气相流动能力显著降低,气相传导率在等流量注入时比单相流动低约3个数量级。(2)在两相段塞流动状态下,气相表观长度随着含水饱和度的增大呈负指数降低,气相相对渗透率随着含水饱和度的增大呈现强相关的负指数关系。(3)气塞引起的附加压力降是段塞流制约气–水流动的主要原因,压力降随着湿润性的增加而降低,气相渗透率在低含水饱和度时对湿润性的变化更为敏感。高液速产生了更大的惯性力,此时气相相对渗透率对含水饱和度变化的敏感性降低。该研究揭示了气–水两相在微尺度运移通道内段塞流状态的流动规律,为抑制段塞流、煤层气高效生产提供了理论基础。

关键词：采矿工程煤层气微尺度段塞流附加毛细管力导流能力

美国斯坦福大学开发新型高速微尺度3D打印技术

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金属功能材料 2024年第2期31卷 11-11页

据Standford网站3月13日消息,美国斯坦福大学研究团队开发出一项新型高速微尺度3D打印技术。传统的3D微观颗粒打印技术受光传输、树脂特性等条件限制,打印速度和形状存在局限性。斯坦福大学研究人员基于连续液体界面生产(CLIP)技术,通... 详细信息

据Standford网站3月13日消息,美国斯坦福大学研究团队开发出一项新型高速微尺度3D打印技术。传统的3D微观颗粒打印技术受光传输、树脂特性等条件限制,打印速度和形状存在局限性。斯坦福大学研究人员基于连续液体界面生产(CLIP)技术,通过紫外线光源逐层固化树脂,并利用氧气可透窗口创建“死区”防止物体粘附以防止生产过程被打断,从而实现了无模具快速制造。该技术具有极高的生产效率,能够每天生产高达100万颗微小颗粒,且形状几乎不受限制。研究人员表示该技术未来可应用于医学、制造和研究等领域。相关研究成果发表于《自然》期刊。

关键词：美国斯坦福大学打印速度团队开发液体界面微小颗粒紫外线光源微尺度光传输

超细Zr@NC的微尺度连续流动制备与性能表征

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含能材料 2022年第5期30卷 417-423页

作者：费翼鹏石锦宇朱朋沈瑞琪杨斌杨安民褚恩义南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 微纳含能器件工业和信息化部重点实验室江苏南京210094 陕西应用物理化学研究所陕西西安710061

为了实现超细锆(Zr)粉表面包覆改性的制备过程安全,研究了一种在微尺度下连续流动制备核壳结构Zr粉的方法,并构建了一个由微流控单元和喷雾干燥单元组成的连续化微流控系统以验证其可行性。该系统可连续化实现组分的微尺度混合、核壳结... 详细信息

为了实现超细锆(Zr)粉表面包覆改性的制备过程安全,研究了一种在微尺度下连续流动制备核壳结构Zr粉的方法,并构建了一个由微流控单元和喷雾干燥单元组成的连续化微流控系统以验证其可行性。该系统可连续化实现组分的微尺度混合、核壳结构的形成以及样品的后处理。以Zr粉和硝化纤维素(NC)为组分,通过控制NC含量并在微尺度上调节干燥气体压力,对Zr@NC的结构调控进行了研究。采用热分析法与静电火花感度测试对Zr@NC的活性与安全性进行了分析。结果表明,连续化微流控系统可以成功制备出形貌良好、具有核壳结构的Zr粉;热分析结果表明,Zr@NC相比未包覆时的氧化增重仅降低1.04%,能量释放更为迅速;静电火花感度测试结果表明,Zr@NC的50%发火能量相比原料Zr粉从1.42 mJ提升至197.82 mJ,静电火花感度大幅降低。

关键词：微尺度连续流动超细锆(Zr)粉包覆改性核壳结构静电火花感度

基于双光子3D打印的pH响应型微尺度柔性单关节加工方法

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中国激光 2023年第20期50卷 177-186页

作者：赵秀宝郭仁春章昱昭王金刚郑建辰王晓朵沈阳化工大学信息工程学院辽宁沈阳110027 中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室辽宁沈阳110016 中国科学院机器人与智能制造创新研究院辽宁沈阳110016 中国科学院大学北京100049

微型软体机器人通常具有结构尺寸小、柔性可变形等特征,在生物传感以及靶向载药等方面具有广阔的应用前景。刺激响应型水凝胶材料对外界刺激具有膨胀收缩的能力,是一种优异的微型软体机器人本体材料。目前针对提升微型软体机器人变形能... 详细信息

微型软体机器人通常具有结构尺寸小、柔性可变形等特征,在生物传感以及靶向载药等方面具有广阔的应用前景。刺激响应型水凝胶材料对外界刺激具有膨胀收缩的能力,是一种优异的微型软体机器人本体材料。目前针对提升微型软体机器人变形能力的研究主要聚焦于材料性能的提升和加工工艺的优化上,而通过微型软体机器人关节结构优化来提升其变形性能的研究相对较少。鉴于此,笔者提出了一种基于双光子聚合加工的双层膜弧形关节的设计方法,有效提升了双层膜关节的形变能力。通过改变双光子聚合过程中的激光功率和扫描速度,可有效调节pH响应材料的溶胀响应特性,进而获得双层膜关节的变形或驱动能力。进一步,笔者制备了圆心角不同的双层膜弧形关节,结果表明:不同圆心角的双层膜弧形关节在pH响应下的形变能力具有明显差异,当圆心角为240°时形变率最大,形变率是传统直角形双层膜关节的6.73倍。基于双层膜设计和构建的弧形关节具有良好的稳定性和形变能力,为微型机器人的高效驱动提供了新的设计思路。

关键词：激光技术双光子聚合微尺度双层膜变形性能