机械超材料的独特机械性能源于其结构设计而不是物质成分,它在工程应用中广受欢迎。尤其是,与增材制造(AM)相比,自组装技术的最新进展为具有无与伦比的特征尺寸控制和可伸缩性提供了具有无与伦比的特征尺寸控制和可伸缩性的材料的潜力。然而,该领域仍处于早期阶段。从这个角度来看,我们首先概述了最先进的自组装技术,重点是共聚物和胶体晶体自组装过程。然后,我们讨论该研究领域的当前挑战和未来机会,重点介绍了新颖的制造方法,对高通量表征方法的需求以及机器学习(ML)(ML)和实验室自动化的整合。鉴于在所有这些领域的最新进展,我们预见了由自组装技术制造的机械超材料,这些技术会影响各种应用,这些应用依赖于轻巧,坚固和坚固的材料。[doi:10.1115/1.4064144]
摘要:对光与物质之间强耦合的研究是研究的重要领域。它的重点不仅源于出现众多引人入胜的化学和物理现象,而且通常是新颖和意外的,而且还源于其为新颖的化学,电子,电子和光子设备设计核心组件设计的重要工具集,例如量子,量子量,量子,量子,激光,放大器,模块化器,传感器,传感器,以及更多。已经证明了各种配置系统和光谱制度的强耦合,每个耦合均具有独特的功能和应用。从这个角度来看,我们将重点关注该研究领域的一个子区域,并讨论超材料和光子频率下的强烈耦合。超材料本身就是电磁谐振器,作为“人工原子”。我们概述了最新进步的概述,并概述了这一跨学科科学的重要和有影响力的领域中可能的研究指示。
6.1 简介..................................................................................................................................................................................................................................................................100
具有新特性的超材料在过去的几十年中引起了广泛的研究关注。已报道的超材料已在各个工程领域中被提出和开发了许多应用。具体而言,对于具有窄谐振线宽和强谐振强度的谐振型超材料,谐振频率和强度高度依赖于由环境物理或化学参数变化引起的超原子结构和/或基底介质性质的变化。因此,近年来开发了用于谐振型超材料单元或阵列的物理或化学传感应用。在这篇小型综述中,为了帮助这些领域的研究人员赶上最新的研究进展,我们想总结一下最近报道的基于不同种类超材料的高性能超材料启发式传感应用,特别是温度传感应用。重要的是,通过分析几种传统超材料单元的优缺点,讨论了新提出的高品质因数超材料单元在灵敏度和分辨率方面的高精度传感应用。这篇小型评论可以指导超材料启发传感器领域的研究人员找到一些高精度传感的新设计路线。
基于晶格的结构通常是由增材制造制成的,对许多应用都有吸引力。通常,此类构造由微观或更大的元素制成;但是,较小的纳米级成分可能会导致更异常的特性,包括更大的强度,更轻的重量和前所未有的弹性。在这里,使用DNA将固体和空心纳米颗粒(纳米框和纳米粒;框架尺寸:〜15纳米)组装到胶体晶体中,并研究了它们的机械强度。纳米固醇,纳米层和纳米晶格具有相同的晶体对称性,其特异性刚度和强度明显不同。不期望的是,纳米晶格的强度大约是纳米固体晶格的六倍。纳米力学,电子显微镜和有限元分析表明,该特性是由于纳米晶格的屈曲,致密和依赖大小依赖性应变硬化而引起的。最后,这些不寻常的开放式体系结构表明,具有小至15纳米结构元件的晶格可以保留高度的强度,因此,它们代表了制造和探索各种微型设备的目标成分。
这是以下文章的已接受版本:Pitchappa, P., Kumar, A., Liang, H., Prakash, S., Wang, N., Bettiol, A. A., ... Singh, Ranjan. Frequency‑agile temporary terahertz metamaterials. Advanced Optical Materials, 8(12), 2000101‑. doi:10.1002/adom.202000101,已在 10.1002/adom.202000101 以最终格式发布。本文可根据 Wiley 自存档政策 [https://authorservices.wiley.com/authorsresources/Journal‑Authors/licensing/self‑archiving.html] 用于非商业用途。
摘要。本文综述了超材料在生物医学领域的广泛应用和研究现状,展示了其在提高诊断准确性、促进组织再生和治疗疾病方面的巨大潜力。本文综述了超材料在生物医学领域的广泛应用和研究现状,展示了其在提高诊断准确性、促进组织再生和治疗疾病方面的巨大潜力。与传统材料的性能相比,超材料凭借其独特的物理性质和高度的可设计性,在生物医学领域取得了令人瞩目的进展。以太赫兹超材料为例,通过将其高灵敏度与高可设计性相结合,实现了对生物分子和组织的精确检测。以太赫兹超材料为例,通过将其高灵敏度与生物组织的高穿透性相结合,实现了对生物分子和组织的精确检测。另一方面,机械超材料通过模拟生物组织的力学行为,促进了柔性应变传感器灵敏度的提高和组织工程的进步。此外,光驱动、热驱动、磁驱动、手性和电驱动等多功能超材料为生物技术产业开辟了新的可能性。此外,光驱动、热驱动、磁驱动、手性和电驱动等多功能超材料为生物医学领域开辟了新的可能性。尽管存在生物相容性和材料降解速率控制的挑战,超材料在疾病诊断、治疗和药物发现等方面的应用仍然很有希望。未来的研究应侧重于提高材料的生物相容性,开发先进的制造技术,促进个性化医疗,并加强跨学科合作,进一步探索超材料在生物医学中的潜力。