引言:对受影响的特定解剖结构进行三维(3-D)重建可以帮助临床医生更好地可视化和利用来自三维成像方式(包括计算机断层扫描(CT)或磁共振成像(MRI)[1])的体积事实。从临床图像中获取大脑解剖结构已被证实对术前计划和计算机辅助手术非常有用。从 CT 或 MRI 图像重建 3-D 模型的传统方法主要涉及图像处理和可视化技术,并且图像中已经存在三维数据。使用关于大脑形状和形状模型的一些预先记录从大脑图像进行三维建模已经成为一个研究感兴趣的话题[2]。根据用于重建的信息,可以从图像进行 3D 重建的方法可分为以下几种。
1. Kyeremateng, N. A.、Brousse, T. 和 Pech, D. (2016)。微型超级电容器作为片上电子设备的微型储能组件。Nat. Nanotechnol. 12,7。2. Long, J. W.、Dunn, B.、Rolison, D. R. 和 White, H. S. (2004)。三维电池架构。Chem. Rev. 104,4463-4492。3. Arthur, T. S.、Bates, D. J.、Cirigliano, N.、Johnson, D. C.、Malati, P.、Mosby, J. M.、Perre, E.、Rawls, M. T.、Prieto, A. L. 和 Dunn, B. (2011)。三维电极和电池架构。MRS Bull。 36 , 523-531。4. Roberts, M.、Johns, P.、Owen, J.、Brandell, D.、Edstrom, K.、El Enany, G.、Guery, C.、Golodnitsky, D.、Lacey, M.、Lecoeur, C. 等 (2011)。3D 锂离子电池——从基础到制造。J. Mater. Chem. 21 , 9876。5. Oudenhoven, J. F.、Baggetto, L. 和 Notten, P. H. (2011)。全固态锂离子微电池:各种三维概念的回顾。Adv. Energy Mater. 1 , 10-33。 6. Yabuuchi, N., Kubota, K., Dahbi, M., 和 Komaba, S. (2014)。钠离子电池的研究进展。Chem. Rev. 114 , 11636-11682。 7. Wu, X., Leonard, D. P., 和 Ji, X. (2017)。新兴非水系钾离子电池:挑战与机遇。Chem. Mater. 29 , 5031-5042。 8. Muldoon, J., Bucur, C. B., 和 Gregory, T. (2014)。非水系多价二次电池的探索:镁及其他。Chem. Rev. 114 , 11683-11720。 9. Dunn, B., Kamath, H., 和 Tarascon, J. M. (2011)。电网电能存储:电池的选择。科学 334, 928-935。 10. Ni, J. 和 Li, L. (2018)。用于钠微电池的自支撑三维阵列电极。副词。功能。马特。 28, 1704880。 11. Komaba, S.、Murata, W.、Ishikawa, T.、Yabuuchi, N.、Ozeki, T.、Nakayama, T.、Ogata, A.、Gotoh, K. 和 Fujiwara, K. (2011)。硬碳电极的电化学钠插入和固体电解质界面。副词。功能。马特。 21、3859-3867。 12. Wen, Y., He, K., Zhu, Y., Han, F., Xu, Y., Matsuda, I., Ishii, Y., Cumings, J., 和 Wang, C. (2014)。膨胀石墨作为钠离子电池的优质阳极。Nat. Commun. 5, 4033。13. Ni, J., Fu, S., Wu, C., Maier, J., Yu, Y., 和 Li, L. (2016)。硫掺杂 TiO 2 的自支撑纳米管阵列可实现超稳定和强大的钠存储。Adv. Mater. 28, 2259-2265。14. Fu, S., Ni, J., Xu, Y., Zhang, Q., 和 Li, L. (2016)。氢化驱动导电 Na 2 Ti 3 O 7 纳米阵列作为钠离子电池的坚固无粘合剂阳极。纳米快报。16,4544-4551。
在药物制剂中,可以根据需要改变活性药物成分(API)等因素,例如速率,位点或释放时间,以创建改良的释放(MR)剂型。MR制剂可以包括延迟释放,脉动释放,扩展释放等[1]。MR制剂提供了各种优势,包括降低给药频率,增加患者依从性,副作用减少和延长作用持续时间。最终,MR配方在加强患者生活质量的同时提供了更好的治疗结果。自从有史以来第一届美国食品药品监督管理局(美国FDA)批准的三维印刷平板电脑以来,人们对该技术在药物输送和生物医学应用中的应用产生了越来越多的兴趣。3D打印可以快速对药品的原型制作,从而使研究人员能够在短时间内筛选多个配方,从中选择理想的候选人。添加剂制造,通常称为3D打印,是一个以逐层方式打印3D对象的过程[2]。3D打印的最常见类型包括增值税光聚合(VPP),融合沉积建模(FDM),粉末床融合(PBF),喷墨写作和直接墨水写作[3]。在这篇评论中,我们将重点介绍用于制定修改的各种3D打印机
摘要—本文报告了通过与后端工艺 (BEOL) 兼容的原子层沉积 (ALD) 工艺在鳍片结构和集成电路上涂覆 In 2 O 3 3-D 晶体管的实验演示。通过沟道厚度工程和后沉积退火,实现了具有 113 cm 2 /V · s 高迁移率和 2.5 mA/µ m 高最大漏极电流 (ID) 的高性能平面背栅 In 2 O 3 晶体管。演示了基于 ALD In 2 O 3 的高性能零 V GS 负载反相器,其最大电压增益为 38 V/V,最小电源电压 (V DD ) 低至 0.5 V。还演示了通过栅极绝缘体和沟道半导体的低温 ALD 制备的顶栅氧化铟 (In 2 O 3 ) 晶体管,其 ID 为 570 µ A/µ m,亚阈值斜率 (SS) 低至 84.6 mV/decade。然后演示了具有顶栅结构的 ALD In 2 O 3 3-D Fin 晶体管,其受益于 ALD 的保形沉积能力。这些结果表明,ALD 氧化物半导体和器件具有独特的优势,并且有望实现用于 3-D 集成电路的 BEOL 兼容单片 3-D 集成。
1 斯坦福大学材料科学与工程系 2 斯坦福大学电气工程系,斯坦福大学 3 苏黎世联邦理工学院巴塞尔生物系统科学与工程系 4 斯坦福大学生物工程系 5 斯坦福大学神经外科系 6 斯坦福大学化学工程系 7 斯坦福大学医学院,斯坦福大学 8 斯坦福大学汉森实验物理实验室 通讯作者:Nicholas A. Melosh (nmelosh@stanford.edu) 硅基平面微电子学是一种强大的工具,可用于以高时空分辨率可扩展地记录和调节神经活动,但以三维 (3D) 为目标的神经结构仍然具有挑战性。我们提出了一种在硅微电子学上直接制造组织穿透微电极的 3D 阵列的方法。利用基于双光子聚合和可扩展微加工工艺的高分辨率 3D 打印技术,我们在平面硅基微电极阵列上制作了 6,600 个高 10-130 µm、间距 35 μm 的微电极阵列。该工艺可以定制电极形状、高度和定位,以精确定位 3D 分布的神经元群。作为概念验证,我们解决了在与视网膜交互时专门定位视网膜神经节细胞 (RGC) 胞体的挑战。该阵列经过定制,可插入视网膜并从胞体记录,同时避开轴突层。我们用共聚焦显微镜验证了微电极的位置,并以细胞分辨率记录了高分辨率自发 RGC 活动。与平面微电极阵列的记录不同,这揭示了强大的躯体和树突成分,而轴突贡献很少。该技术可以成为一种多功能解决方案,用于将硅微电子与神经结构连接起来,并以单细胞分辨率大规模调节神经活动。
关键词 : 智慧城市 三维数码地图 三维可视化地图 三维室内地图 三维行人网络 摘要 2017年公布的香港智慧城市蓝图制定了利用创新科技应对城市挑战的整体框架和策略,提升香港对全球企业和人才的吸引力,并激发城市创新和可持续经济的发展。香港智慧城市蓝图包括采用建筑信息模型(BIM)、发展共享空间数据基础设施(CSDI)和发展三维数码地图。香港特区政府在2019-20年度预算中拨款3亿港元,加快发展CSDI和三维数码地图,促进地理空间数据的传播、利用和创新应用。三维数码地图是CSDI的主要组成部分,促进政府地理空间数据的共享和开放,并满足数码地图应用的需求。为满足日益增长的三维数码地图应用需求,并加深对香港等现代城市的多层次空间的了解,香港特别行政区政府地政总署的目标是在2023年底前为香港开发一套高质量的三维数码地图。三维数码地图项目包括生成一套高质量的三维可视化地图,展示香港地势、建筑物和基础设施的地形和外部特征。
无人机是现代战争中的重要武器装备之一,在民用领域也得到了广泛的应用。随着无人机发挥的作用越来越大,世界各国在加快研发和装备先进无人机系统的同时,为了提高无人机的应用效果,越来越重视基于实战需求的训练体系与方法的研究。目前,不同类型的无人机仿真训练系统得到了广泛的开发和应用,其首要目的就是通过仿真训练提高飞行人员的能力。为了实施真实的飞行操控训练,需要建立飞行模拟环境[1],飞行模拟的效果越接近真实的无人机飞行状态,无人机操控人员的技能将得到更大的提高。
碳 (sp3)-碳 (sp2) 材料有可能彻底改变储能和微电子等领域。然而,在柔性基底上合理设计和印刷碳-碳材料仍然是可穿戴电子技术中的挑战。这项研究展示了用于微型超级电容器的柔性激光诱导石墨烯 (LIG)-硼掺杂金刚石纳米壁 (BDNW) 混合纳米结构的可扩展制造。聚酰亚胺薄膜上的直接激光写入通过 BDNW 粉末的存在进行调节,其中 BDNW 在 CO2 激光波长下的明显吸光度会提高局部薄膜温度。激光照射引起的热冲击在金刚石晶粒边界处产生石墨化和无定形碳,从而增加了 LIG-金刚石界面之间的热和电荷传输能力。样品进一步用 O2 等离子体处理以调节润湿性或改善微型超级电容器装置性能。石墨烯的出色电特性、金刚石的卓越电化学稳定性以及含氧基团的必要贡献,使其具有显著的电荷存储容量(18 mF cm − 2 @ 10 mV s − 1 )和循环稳定性(10 000 次循环后保持 98%),优于大多数最先进的基于 LIG 的超级电容器。此外,尽管机械应力极大,这些微型超级电容器仍保持其出色的电化学性能,因此有望成为高功率、柔性/可穿戴电子产品。
而且获取过程也很耗时。此外,这种方法需要购买 3D 数字化仪,这也相对昂贵(成本约 3000 英镑)。相比之下,摄影测量方法是一种低成本的空间配准解决方案,因为它们可以通过一部智能手机轻松实现。8 摄影测量从不同角度对佩戴 fNIRS 设备的受试者拍摄多张照片。使用专业软件(例如 Metashape 10 )将获取的 2D 照片转换为 3D 模型(点云或网格)。该软件分析照片中的视觉特征,首先估计与每张图像相关联的相机的位置。通过比较图像并识别共同的点和特征,摄影测量软件可以重建物体的 3D 表示(在我们的例子中是受试者的头部)。通过检查生成的 3D 点云或网格,可以确定光极相对于受试者颅骨标志的位置。然而,这个过程在计算上是昂贵的并且耗时的,因此它通常在实验之后进行,并且通常需要使用标准计算资源花费数小时。如果生成的 3D 模型不足以捕获所有光极的所有位置信息,则无法回忆起这些信息,因为对受试者的实验早已结束。除了上面概述的挑战之外,如果受试者是婴儿,由于他们几乎不断运动,EM 跟踪和传统摄影测量方法通常都不切实际。鉴于头部实际上是一个刚性物体,理论上婴儿受试者的运动不应妨碍有效的摄影测量。然而,在婴儿移动的情况下,传统的摄影测量方法面临着重大挑战。次优的照明条件,例如不均匀的照明或投射在婴儿脸上的阴影,会影响所获取图像的质量和清晰度。此外,当受试者处于运动状态时,有必要在生成的 2D 图像中遮蔽背景以隔离婴儿的头部。这些因素共同使得单相机摄影测量法在捕捉运动婴儿的准确可靠的 3D 头部模型方面面临极大挑战。最近,一种使用智能手机的结构照明深度相机获取拍摄对象 3D 头部模型的方法被实现用于空间配准。11结构照明深度相机的工作原理是将特定的光图案投射到视野中,并分析这些图案如何因被拍摄物体的形状而变形。深度相机可以使用这些信息来计算物体表面上每个点与相机的距离,从而生成物体的精确 3D 表示。与用于 fNIRS 配准的摄影测量法相比,结构化照明提供的直接获取的 3D 深度信息省去了将 2D 图像转换为 3D 模型所需的时间,从而允许用户在实验期间调整扫描过程,以确保模型覆盖扫描中的所有光极位置并具有足够的质量。此外,通过直接获取量化的深度信息,结构化照明方法可能比传统摄影测量法更准确、更可靠。虽然这种直接 3D 扫描方法不需要拍摄对象严格保持静止,但过度移动会影响扫描图像的质量。一次采集即可获取运动婴儿头部的完整 3D 模型通常是不可能的。因此,当将智能手机 3D 扫描方法应用于婴儿时,用户仍然需要从不同角度拍摄多张快照以生成部分 3D 表面,然后将它们拼接在一起形成完整的全头 3D 模型。虽然所需快照的数量远低于精确摄影测量所需的二维图像的数量,但这仍然会导致更长的采集时间、降低精度并无法获得即时结果。