技術文章
Technical articles超材料（Metamaterials）發展得益于多學科交叉融合，通過人工結構構建而實現超越天然材料的特性。在制造與前沿材料深度融合發展浪潮中，超材料“超自然”能力成為科研界、工程界關注的熱門學科，其衍生技術也逐步深入航空航天、人形機器人、無線通信、隱身材料、高精度成像等多個科技領域。超材料性能實現從改變構成材料的微觀粒子屬性和排列形式開始，那么微觀物理尺寸的極限，該如何突破？微納3D打印在跨越傳統制造工藝精度桎梏下，為超材料從拓撲結構的設計失準，到復雜晶格的三維成型失控提供了一...
在現代科技的浪潮中，電靜力設備因其快速響應、高能量密度和低噪音等特性，被廣泛應用于執行器、傳感器和粘附裝置等領域。然而，傳統的電靜力設備制造方法大多依賴于逐層堆疊技術，這種方法不僅耗時，而且限制了設計的靈活性和設備的性能。近年來，隨著3D打印技術的興起，研究人員開始探索如何利用這一技術突破傳統制造方法的局限，實現復雜電靜力系統的快速開發。傳統的電靜力設備制造方法，如刮刀涂層和旋涂法，雖然技術成熟，但存在諸多問題。首先，這些方法通常只能制造簡單的平面幾何結構，難以實現復雜的三維...
光敏樹脂3D打印機是一種基于光敏樹脂光固化技術的三維打印設備。其工作原理主要基于光敏樹脂的光固化反應。在打印過程中，激光或LCD光源照射到光敏樹脂表面，使其在光照區域發生固化反應并形成固體層。這一過程通過逐層疊加，最終構建出三維物體。能夠打印出極為精細的細節，適合制作復雜和高精度的零部件。其成型精度通常較高，可以滿足對精度要求嚴格的打印任務。光敏樹脂3D打印機的應用范圍廣泛，以下是一些主要的領域：1、制造業原型制造：可快速將產品設計概念轉化為實體原型，幫助設計師和工程師驗證產...
穿戴式生物電子學是一種將電子設備與人體緊密結合的技術，能實時監測健康狀況、輔助診斷、輸送藥物和刺激神經。它通過高精度傳感器采集身體表面和內部的生理、生化信號，但傳統設備在貼合性和信號穩定性上存在不足。近年來，研究正朝著微納米級、三維結構方向發展，以增強與人體的貼合度和信號質量。這推動了先進制造技術的發展，如3D打印、微針電極制作和多材料集成，使設備更柔軟、精準并能深入組織，大幅提升穿戴舒適性和數據準確性（圖1）。圖1.可穿戴生物電子學的發展。在此，浙江大學平建峰課題組介紹了3...
光敏樹脂3D打印機是一種基于光敏樹脂光固化技術的三維打印設備。其工作原理主要基于光敏樹脂的光固化反應。在打印過程中，激光或LCD光源照射到光敏樹脂表面，使其在光照區域發生固化反應并形成固體層。這一過程通過逐層疊加，最終構建出三維物體。能夠打印出極為精細的細節，適合制作復雜和高精度的零部件。其成型精度通常較高，可以滿足對精度要求嚴格的打印任務。光敏樹脂3D打印機其組成部分主要包括以下核心模塊：1、光源系統功能：提供紫外（UV）或特定波長的光，照射光敏樹脂使其固化。類型：激光光源...
隨著移動通信需求的迅猛增長，無線通信技術逐漸向毫米波和亞毫米波方向發展。作為現代無線技術重要的推動者，微波陶瓷通過其優異的介電性能，已成為促進無線設備小型化和集成化的基本組成部分。在眾多微波陶瓷體系中，具有復雜鈣鈦礦結構的Ba(Zn1/3Nb2/3)O3(BZN)微波陶瓷憑借其優異的介電性能（介電常數：40，品質因子：80,000GHz），已被廣泛應用于諧振器和濾波器等無線通訊領域。然而，毫米波通信技術的到來對微波介質陶瓷提出了更加嚴格的要求，包括體積小型化、功能集成化以及結...
跨介質航行器具備在水下（面）和空中作業的能力，然而這類航行器在作業時不得不面臨水的阻力和粘附問題。以水陸兩棲飛機為例，當它在水面滑行時，流體阻力會嚴重限制其滑行速度；當飛機脫離水面時，水粘附在底部又形成極大的拖拽力，導致飛機的最大起飛重量難以進一步提升。因此，減小飛機在滑行過程中的流體阻力和脫離過程中的水粘附是進一步增加兩棲飛機起飛效率所面臨的挑戰之一。超疏水技術為上述挑戰提供了一個理想的解決方案，其表面微納結構與低表面能相結合，使液體穩定地停留在微結構的頂部，形成低固—液接...
在可再生能源高效利用的全球進程中，水蒸氣生成技術作為能量轉化與傳輸的核心環節，正成為驅動能源體系低碳轉型的關鍵突破口。近年來，研究界圍繞熱能利用效率提升展開系統性攻關，成功構建了熱損失最小化的新型熱力學優化模型，并研制出可適配多場景工況的自適應蒸發器系統，為技術迭代奠定了科學基礎。超表面技術的創新應用為蒸發器性能突破提供了全新范式。作為基于單元胞結構設計的功能化表面，超表面通過微納尺度孔洞與拓撲結構的精確調控，可實現對表面潤濕性、聲阻抗等特性的主動控制。其中，多孔超表面憑借其...
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