中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室上海分部和现代物理系 https://orcid.org/0000-0002-6100-5142
人们对聚二乙炔的机械荧光变色行为进行了深入研究:通过二乙炔前体的光聚合获得的蓝色非发光固相在机械刺激下转化为红色发光固相。受这些化合物作为微尺度力探针的巨大潜力的启发,机械荧光变色在微藻生物技术中得以实现。事实上,微流控芯片中的机械诱导可以削弱细胞包膜并促进微藻产生的高附加值化合物的提取。据报告,基于聚二乙炔的机械荧光变色传感器能够检测微通道中施加在微藻上的应力。设计了一种三乙氧基硅烷二乙炔前体,它在紫色低发射相中光聚合,并在机械应力下转化为红色高发射相。此后,制定了一项协议,以化学方式在微流体通道中接枝一层聚二乙炔层,并最终证明,在有限区域内压缩莱茵衣藻微藻时,摩擦应力会通过聚二乙炔的机械荧光变色响应显示出来,导致荧光显著增强,最高可达 83%。这种微尺度力探针原型为微流体环境中的微尺度应力检测奠定了基础,它不仅适用于微藻,还适用于任何机械响应的细胞样本。
聚合物复合材料在我们的日常生活中无处不在,因为它们的功能/机械性能[1],这种材料的机械性能是由构成结构[2]的纳米级/显微镜特征所支持的,并且在此主题上有一些出色的评论[3-7]。传统的机械测试方法获取有关聚合物及其复合材料的宏观物理特性的信息,重要的是要注意,可能会错过有关这些材料中存在的纳米级/微观结构的贡献的信息[8],并且在分析生物学样本(尤其是用于评估细胞机械的方法)方面存在重大兴趣。多尺度结构和宏观特性的相关性是当前分析研究的一个领域[10,11];可以采用各种不同的实验室和计算技术来理解
聚合物复合材料在我们的日常生活中无处不在,因为它们的功能/机械性能[1],这种材料的机械性能是由构成结构[2]的纳米级/显微镜特征所支持的,并且在此主题上有一些出色的评论[3-7]。传统的机械测试方法获取有关聚合物及其复合材料的宏观物理特性的信息,重要的是要注意,可能会错过有关这些材料中存在的纳米级/微观结构的贡献的信息[8],并且在分析生物学样本(尤其是用于评估细胞机械的方法)方面存在重大兴趣。多尺度结构和宏观特性的相关性是当前分析研究的一个领域[10,11];可以采用各种不同的实验室和计算技术来理解
摘要 在微尺度上抓取和操纵物体具有很大的前景,尤其是使用由软材料制成的机械结构,例如,这种结构可以确保在微手术过程中的安全操作。软机器人应该是操纵微物体的首选,但它们的采用需要软传感器,这些传感器可以在空气或溶液中工作。最终,它们应该能够在低电压下驱动,并且易于制造。本文介绍了我们对基于导电聚合物的传感器的研究结果。我们证明这种材料适合构建敏感结构,并提出了一种微夹钳来说明结果。观察到大应变,产生 0.17 mN 的抓取力。此外,与以前的工作相比,我们表明制造过程可以缩小规模,同时保留材料在驱动和传感模式下的行为。获得的宏观机械模型对于微尺度驱动和传感仍然有效。
本文是一系列文章中的第一篇,这些文章全面讨论了微尺度增材制造工艺的最新进展,并提出了解决阻碍其可扩展性的挑战的解决方案。本文探讨了一类称为直接墨水写入/喷射工艺的增材制造技术,研究人员已使用这些技术制造具有不同几何自由度的微尺度部件。本文通过分析材料约束、几何约束和特征尺寸分辨率限制,确定了使用这些工艺进行高通量 3D 微加工的关键挑战!和吞吐量限制。虽然其中一些挑战可以通过新颖的精密工程方法克服,但还有其他几个挑战需要对材料系统、工艺参数和关键部件有深入的了解。本文确定了这些挑战并提出了消除这些挑战的潜在方法,目标是在高吞吐量下制造真正的 3D 部件。!!!
2深空探索实验室,Hefei,230022,中国3现代物理系,中国科学技术大学,Hefei 230026,中国4 Hefei国家体育科学实验室,中国科学技术大学,Hefei,Hefei,230026,中国,