无线驱动和远程控制的活跃软材料已引起了大量的研究注意,因为与传统的智能材料相比,它们在各种各样的领域中具有潜在的潜在应用,其性能有所改善。[1-5]这些合成伴侣对环境刺激的反应并表现出模仿或与自然界观察到的行为或现象相匹配的能力。[6-8]在这些智能材料中,机械刺激响应材料从环境输入中收获能量,例如光线,[9-11]热量,[12,13]溶剂,[14,15]和物理领域和[16-18],并将其转换为机械能量,无需通过机械形状,无需通过板上的功率来源。这些无线材料可以完成各种功能,例如运动[19-21]以及物体操纵和运输[22-24]作为执行器和传感器。在迄今为止报道的大量活跃智能材料中,由于它们的独特特征和独特的优点,液晶弹性体(LCE)和磁反应弹性体(MRE)最近与其他人脱颖而出。lces表现出大量的菌株(高达400%)和高度工作,以响应多种环境刺激,例如温度[25-27]光,[11,28]和电场。[17,18,29] LCES内部元素的预定对齐(由导演n描述)启用了已在软执行器和生物启发的设备中使用的复杂的3D可逆形状。这些局部菌株共同起作用,以实现指定的形状 - 修复行为,这通常是平面外弯曲的。[6,11,30]外部刺激会根据LCES的当地董事场诱导收缩和拉伸菌株的对齐中的订单参数。另一方面,MRE由柔软的弹性体(SE)矩阵组成,其嵌入式硬磁性微或纳米果(MMPS或MNP)组成。外部磁场在嵌入的MMP或MNP上产生局部力和扭矩。分离的扭矩会导致身体变形和MRE材料的净旋转,而颗粒所经历的力会融合到净力,从而置换MRE或变形。[31]磁性致动具有远距离,健壮和快速致动的优势,并且瞬间的能力
能够实时记录生理信号并提供适当治疗的高性能可穿戴和植入设备在个性化医疗改革中发挥着关键作用。然而,刚性无机设备与柔软有机人体组织之间的机械和生化不匹配会造成严重问题,包括皮肤刺激、组织损伤、信噪比降低以及使用时间有限。因此,人们投入了大量研究精力,通过使用灵活、可拉伸的设备设计和软材料来克服这些问题。在这里,我们总结了软生物电子学的最新代表性研究和技术进展,包括可变形和可拉伸的设备设计、各种类型的软电子材料以及表面涂层和处理方法。我们还重点介绍了这些策略在新兴软可穿戴和植入设备中的应用。我们最后总结了目前的一些局限性,并对这一蓬勃发展的领域的未来前景进行了展望。
已用于机械响应变色聚合物[8–10],而电子转移机制已被用于制造电致发光机器人皮肤。[11] 具有应力可调结构色的软材料也已开发出来,使用水凝胶基质中的定向纳米片或有机双层、聚合物渗透的光子晶体和液晶系统。[4,5,12] 尽管概念验证材料和设备已经成功展示,但目前这些材料在自主和节能的块体设备中的利用受到以下因素的阻碍:诱导颜色变化所需的高能量输入、速度慢、不可逆性以及扩大合成和制造工艺的挑战。与人造设备相比,鱼、鱿鱼和变色龙等动物已经进化出优雅、节能的细胞内结构,可以动态控制颜色,从而进行交流、警告、保护和伪装。 [13–17] 其中一些动物的彩虹色是由一种名为虹细胞的特殊细胞内的层状纳米结构反射光线的建设性干涉产生的。颜色和亮度的变化是通过细胞介导对这些反射结构的层状间距和方向的操控而产生的。例如,霓虹灯鱼只需使用所谓的百叶窗机制倾斜高反射率的鸟嘌呤板,就能将颜色从蓝绿色(≈ 490 纳米)变为靛蓝色(≈ 400 纳米)(图 1 A、B 和电影 S1,支持信息)。[13] 在电刺激虹细胞的驱动下,颜色变化是可逆的,而且速度超快。由于该机制依靠入射光作为动力源,并且反射光线通过建设性干涉得到加强,因此这些动物可以用最少的能量输入产生强烈、动态可调的颜色。人们还广泛探索了堆叠的薄片形式的层状结构,以便对合成材料的性质和功能进行结构控制。受软体动物壳结构的启发,粘土和无机薄片排列成珍珠层的砖和砂浆结构,可用于显著提高聚合物基复合材料的刚度和断裂韧性。[18–22] 除了机械性能外,人们还开发了具有精心设计的薄片取向的结构材料,以提高锂离子电池石墨阳极的充电速率[23],或实现受植物启发的变形结构[24]和软机器人的形状变化。[25] 与许多可以实现的组装过程相比,
- 标准化或增强命名的一致性 - 该功能已被更强大的替代功能所取代。 - 该功能包含设计缺陷,通常是安全缺陷,因此应该避免,但现有代码依赖于它。 - 该功能被视为无关紧要,将来将被删除,以简化整个系统。 - 该软件的未来版本将进行重大的结构更改,从而不可能(或不切实际)支持旧功能。
讲座-3 模糊逻辑当我们说模糊逻辑时,那就是我们在物理设备中遇到的变量,模糊数字用于描述这些变量,并且在设计控制器时使用此方法,它就是模糊逻辑控制器。 - 让我们采取三个陈述:零,几乎零,接近零。 - 零恰好是零,真值为 1 - 如果它几乎为 0,那么我可以认为在负 1 到 1 之间,0 附近的值是 0,因为这几乎为 0。
封面图片:2021 年 2 月冬季风暴 Uri 过后的德克萨斯州奥斯汀。图片来源:Roschetzky Photography via Shutterstock,
载流子倍增因子的特性是设计坚固可靠的功率半导体器件以及评估其对地面宇宙辐射引起故障的敏感性的关键问题。本文提出了一种低温恒温装置,以将使用来自 Am 241 放射源的软伽马辐射的非侵入式电荷谱技术应用于广泛的 Si 和 SiC 器件。本文提供了一种关系,将液氮温度下测得的倍增因子转换为环境温度下测得的倍增因子。本文提出了一种专用的模拟方案,将 TCAD 和 Monte Carlo 工具结合起来,以预测收集到的电荷的光谱并定位倍增因子的热点。最后,在强调了电荷倍增因子与地面宇宙辐射下的功率器件故障率之间的相关性之后,建议将本技术作为评估安全操作区的补充方法。
1. 简介 3D 建模是使用专门的计算机程序创建和修改三维对象的过程,该程序为用户提供了一组必要的工具。 3D 建模通常从基本形状(基元)开始,例如立方体、球体、圆环等。然后通过软件提供的不同功能修改这些形状。用户通常通过按下键盘上的组合键或从用户界面中选择它们来激活这些功能。如今,有许多功能强大的 3D 建模软件,可以创建 3D 资源、动画、特效和渲染图像。最受欢迎的付费应用程序是 Autodesk Maya、Autodesk 3ds Max 和 Cinema 4D。也有许多免费应用程序可用,但最受欢迎的应用程序是 Blender。Blender 是一个免费的开源 3D 计算机图形软件工具集。它用 C、C++ 和 Python 编程语言编写。Blender 基金会是一个负责 Blender 开发的非营利组织。 Blender 也是由社区开发的,社区创建了用 Python 编写的附加插件(称为附加组件)。附加组件为 Blender 添加了新功能或改进功能。由于 Blender 发展基金的成立,Blender 最近获得了 Epic Games、Nvidia 或 Intel 的大量资金支持。它使 Blender 基金会能够招募新的团队成员,从而更快地开发 Blender。
