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微流控芯片廣泛應(yīng)用于物理、化學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。在微流控芯片內(nèi)，通常需要微電極產(chǎn)生電場(chǎng)以操控流體、顆粒或進(jìn)行傳感和電化學(xué)反應(yīng)。然而，由于常見(jiàn)導(dǎo)電金屬材料的熔點(diǎn)較高，要在微米級(jí)分辨率下進(jìn)行圖案化處理并非易事。通常，貴金屬或氧化銦錫(ITO)被濺射或蒸發(fā)沉積在玻璃基板上形成導(dǎo)電薄膜，然后利用光刻和蝕刻工藝形成所需的圖案。盡管這些技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但成本較高，而且納米級(jí)厚度的導(dǎo)電薄膜通常電阻較大。因此，開(kāi)發(fā)和利用新型電極材料和制備方法對(duì)微流控領(lǐng)域至關(guān)重要?；谝陨媳尘埃貞c...

傳統(tǒng)微流控芯片因其低成本、高效性和靈活性，已廣泛應(yīng)用于腫瘤篩查、DNA擴(kuò)增和病毒檢測(cè)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。然而，這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)在尺寸受限、單一功能性以及微結(jié)構(gòu)調(diào)控靈活性等方面存在局限性，使其在實(shí)際應(yīng)用中面臨諸多挑戰(zhàn)。其中，不可預(yù)測(cè)的流體動(dòng)力學(xué)行為顯著限制了其在被動(dòng)操控技術(shù)中的精度和效率。主動(dòng)操控技術(shù)，尤其是聲學(xué)操控，為克服這些限制提供了新思路。聲學(xué)操控主要分為表面聲波（SAW）和體聲波（BAW）兩種方式。SAW以其高頻特性，能夠?qū)崿F(xiàn)高度精準(zhǔn)的局部操控，但操作范圍有限且設(shè)備成本較高；而...

2024年，微納3D打印技術(shù)在各領(lǐng)域展現(xiàn)了其變革性的影響，滿足科研微觀層面上快速制造復(fù)雜精密結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求，極大程度地豐富了學(xué)術(shù)界研究成果的產(chǎn)出，同時(shí)也進(jìn)一步拓寬了生物醫(yī)療、微機(jī)械、仿生學(xué)、傳感技術(shù)、材料科學(xué)等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，為我國(guó)科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供了強(qiáng)有力的支撐。根據(jù)期刊影響因子評(píng)價(jià)體系，我們精選出了2024年公眾號(hào)影響力的文章榜單。該系列文章中飽含深度見(jiàn)解和前瞻理念，為學(xué)術(shù)探索提供了明確的方向。在此，我們邀請(qǐng)您參與這一知識(shí)回顧之旅，共同見(jiàn)證科學(xué)家們?nèi)绾瓮七M(jìn)多元...

近期，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)NikolaosFreris教授課題組及其合作者魏熹副研究員基于對(duì)自然界中多種生物柔性肢體（如象鼻、章魚觸手、海馬和變色龍尾巴）形態(tài)和運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)觀察和數(shù)學(xué)模型抽象，提出基于對(duì)數(shù)螺旋線結(jié)構(gòu)的新型螺旋軟體機(jī)器人，設(shè)計(jì)制備了一系列不同尺度（長(zhǎng)度從cm到m）和材質(zhì)的原型機(jī)器人；結(jié)合仿生操作策略，通過(guò)簡(jiǎn)單的繩索驅(qū)動(dòng)復(fù)現(xiàn)了其可比擬生物肢體的運(yùn)動(dòng)特征；通過(guò)變化構(gòu)型及陣列協(xié)作，展示了其在多維度和多場(chǎng)景中執(zhí)行復(fù)雜抓取和操作任務(wù)的優(yōu)異性能。相關(guān)研究成果以“SpiRobs:L...

群體機(jī)器人技術(shù)受到群體智能和機(jī)器人技術(shù)研究的啟發(fā)，促進(jìn)了機(jī)器人之間以及機(jī)器人與環(huán)境之間的交互。該方法的核心在于利用多個(gè)機(jī)器人的集體行為協(xié)同完成復(fù)雜任務(wù)。這種合作依賴于去中心化、異層次的自組織結(jié)構(gòu)，其中鄰近機(jī)器人通過(guò)局部交互實(shí)現(xiàn)通信。去中心化的多機(jī)器人組織能實(shí)現(xiàn)群體智能，這一現(xiàn)象在自然界中頗為常見(jiàn)。例如，螞蟻通過(guò)相互抓握形成高長(zhǎng)寬比的組裝體，以連接斷開(kāi)路徑，甚至能在洪水中形成類似浮板的構(gòu)造，從而保障生存。螞蟻還通過(guò)化學(xué)通信覓食，并協(xié)同運(yùn)輸食物。社會(huì)性昆蟲的多功能群體智能為群體機(jī)...

脂質(zhì)體具有模擬細(xì)胞脂質(zhì)膜的優(yōu)異能力，使其成為生物膜研究和自下而上合成生物學(xué)中重要的工具。微流控技術(shù)為以受控方式制備巨型脂質(zhì)體提供了一種有前景的工具。然而，作為巨型脂質(zhì)體的前體，雙重乳液（doubleemulsions）的微流控制備仍存在挑戰(zhàn)，從而限制了對(duì)這一潛力的充分探索。近日，芬蘭奧盧大學(xué)（UniversityofOulu）和芬蘭國(guó)家技術(shù)研究中心（VTT）的研究人員組成的團(tuán)隊(duì)提出了一種PDMS-玻璃毛細(xì)管混合微流控器件，作為一種簡(jiǎn)便而多功能的雙重乳液制備工具。該器件不僅消除...

隨著電子設(shè)備技術(shù)的飛速發(fā)展，熱管理領(lǐng)域遭遇了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。設(shè)備的處理速度提升導(dǎo)致能源消耗和功率散發(fā)同步增長(zhǎng)，但設(shè)備的小型化趨勢(shì)卻使得熱管理系統(tǒng)的可用物理空間日益縮減，從而提高了有效冷卻的復(fù)雜性，并凸顯了研發(fā)新型散熱器的重要性和緊迫性。在此背景下，3D微型結(jié)構(gòu)散熱器以其高比表面積的特性，被提出作為傳統(tǒng)鰭片和板式散熱器的高效替代品。盡管3D微型結(jié)構(gòu)散熱器的研發(fā)非常重要，但增材制造技術(shù)在散熱器生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用仍面臨了諸多挑戰(zhàn)，其中主要包括高昂的生產(chǎn)成本、有限的材料選擇，以及制造亞毫米級(jí)...

數(shù)字微流控芯片是一種先進(jìn)的微流控技術(shù)，它利用數(shù)字信號(hào)對(duì)微流體進(jìn)行精確操控。其核心技術(shù)在于利用電子電路控制液體表面張力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液滴的產(chǎn)生、移動(dòng)、分裂、合并等操作。這種技術(shù)通?；陔姖?rùn)濕效應(yīng)（EWOD），即通過(guò)調(diào)整施加在液體-固體電極之間的電勢(shì)來(lái)改變液體和固體之間的表面張力，從而改變兩者之間的接觸角。數(shù)字微流控芯片在使用時(shí)需要注意多個(gè)方面以確保其正常運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命：一、操作前準(zhǔn)備熟悉設(shè)備：在使用數(shù)字微流控芯片之前，務(wù)必詳細(xì)閱讀設(shè)備的操作手冊(cè)，了解其工作原理、性能參數(shù)及操作...