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1 屈曲诱导的 3D 微/... 折纸组装
随着近年来微纳加工技术的快速发展，纳米薄膜[1–8]的基础研究及其在电子/光电子[3,8,9]、微纳机电系统（MEMS/NEMS）[6,10]和光学[11,12]等领域的应用已成为一个具有巨大潜力和机遇的领域。同时，纳米薄膜技术正逐渐广泛深入人们的日常生活，在现代智能社会的发展中发挥着越来越重要的作用。例如，基于纳米薄膜技术的微电子器件（如手机、笔记本电脑和可穿戴设备）作为人工智能技术中生命信号采集和传输的物理载体，集成的功能越来越多，尺寸却不断减小[13,14]。然而，纳米膜在微电子领域的应用主要集中在二维微纳结构和平面器件上。纳米膜的二维布局可能不利于实现进一步的性能提升或满足某些场景下的特定关键要求[13,15–17]，如空间光调制[18]、具有高Q值的非传统近场通信(NFC)[19,20]和高效能量收集器[21]。发展将纳米膜转化为三维微纳结构的技术可以绕过平面设计中遇到的一些挑战，为实现器件设计的多样性、更好的性能和更先进的功能提供了可行途径[22,23]。然而，三维微纳结构的制备存在许多技术挑战[24]。在过去的几十年里，人们投入了大量的努力来开发新的制造方法，三维纳米膜的制备也取得了重大进展。在这些方法中，二维到三维的组装方法脱颖而出，由于其与现代平面制造具有良好的兼容性等固有优势而受到广泛关注
Lotus：在微重力环境下测试折纸结构
在这些突破之后，学生项目“Lotus”被提交到 Parabole 2022 竞赛，这是一个在法国航天局及其子公司 Novespace 组织的抛物线飞行活动期间在微重力条件下测试学生项目的机会。由 5 名国际学生组成的团队将描述和分析创新折纸结构模型的部署和折叠，以用于当前和未来的太空应用，特别是可部署栖息地、燃料箱或其他资源容器（如小行星和风化层）的体积；三个立体摄像机将以不同的设定速度捕捉几何形状。为了最大限度地提高科学回报，将测试几种形状和几何参数：建议测试三种不同的结构，主要受实验可用体积的限制。测试的模型将尽可能与全尺寸模型相似，由太空级聚酰亚胺制成，并将在接近 0g 的条件下评估它们的动力学，以获得尽可能准确的部署环境。这些结果将与具有类似实验装置的地面实验进行比较。
不同领域天线及设备的折纸技术
摘要 全球各地的科学家、研究人员和工程师开始重新考虑通过将设备缩小到更小尺寸来消除大尺寸设备的想法。大量资金投入到开发大尺寸天线和各种其他具有复杂形状的设备中。随之而来的成本和性能有限的问题已通过日本的折纸艺术（称为折纸）得到解决。然而，很难按照折纸概念设计设备，因为需要考虑许多参数。军事、医疗和太空计划的研究和开发正在进行中。很少有项目已经完成，其中大多数处于研究阶段。相应的软件也在研究中，并且正在为折纸设备的设计而开发。材料选择和制造过程是实现完美设备的其他挑战性步骤。医疗领域有许多类型的设备可以用折纸概念进行设计。到目前为止，只制造了少数几种，这些设备在使用前也需要获得临床批准。世界各地的军事机构都在根据折纸概念开发庇护帐篷和武器。军事部门的主要重点是设计无人机和天线。使用折纸概念的最新和完成的项目是詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST)，由 NASA、ESA 和 CSA 设计。该望远镜是可运输的，因为它的两个主要部件，光学元件和遮阳板都是用折纸方法设计的。遮阳板和光学元件被折叠起来以适合航天器。一旦进入运行轨道，这些设备就可以再次展开。詹姆斯·韦伯太空望远镜于 2021 年 12 月 25 日搭乘阿丽亚娜 5 号火箭开始了它的外太空探索之旅。
双链到单链的转变在 DNA 折纸纳米结构中引起力和运动
除静态纳米结构外，DNA纳米技术还能构建动态和自主开关。[18] 这些动态开关的操作可分为两大类：第一，通过分子相互作用操作；第二，通过外部刺激操作。用于控制纳米尺度运动的主要分子相互作用是DNA杂交（主要是立足点介导的链置换）和碱基堆积。由分子相互作用控制的此类运动的例子包括可重构等离子体装置、[19] 铰链、[20,21] 镊子、[18,22] 旋转装置、[23–26] 助行器、[27] 药物载体 [28,29] 和对分子或纳米颗粒进行分选的机器人。[30,31] 作为驱动机制的其他分子相互作用包括靶分子结合 [32,33] 和适体 [28,29] 以及核小体相互作用。 [34] 通过任何分子相互作用进行的操作（包括上述所有机制）具有可控分子识别和特异性的优点。 然而，操作速度受到分子扩散和相互作用动力学的限制，因此通常非常慢。 值得注意的是，已经开发出多种方法来提高动态 DNA 装置的响应速度。 另一方面，外部刺激如光、[35,36] 温度、[37] 离子、[11,23] pH、[38–40] 和电场 [21,41] 通常能够使操作速度提高很多个数量级。[41] 例如，Karna 等人利用相邻纳米结构域之间可逆的、pH 依赖性的 i-基序形成来促进卷曲 DNA 纳米弹簧的驱动，进而通过整合素偶联影响培养细胞的运动性。 [40] 然而，我们在此称之为外部刺激的任何一种，都存在着整体作用的局限性，而且缺乏分子识别所能提供的特异性。
多功能可展开的折纸天线
摘要 多功能、可部署和可打包天线对于许多应用都非常重要，包括无人机、卫星通信（例如立方体卫星）和通用机载和星载通信系统。值得注意的是，这种天线为上述应用提供了新功能。在本文中，我们介绍了关于可折叠和物理可重构天线的新兴研究，这些天线可以改变其形状以适应和重新配置其电磁性能（例如工作频率、带宽、极化、波束宽度等）。 1. 简介 可重构、可调、多功能、可部署的天线系统已广泛用于支持无线通信系统的多种服务。电气和机械重构方法已经得到开发并应用于机载和星载系统的各种应用，例如通信、侦察、传感和能量收集 [1]，[2]。最近推出的一类新的物理可重构天线是折纸天线 [3]。与传统天线相比，折纸天线具有独特的优势，例如性能可重构、可调性和高效存放。它们固有的电磁和机械多功能行为使它们适合便携式军事和太空应用，这些应用对空间要求严格（例如，小型卫星平台的空间限制）。此外，折纸天线变形的能力使得开发具有前所未有和变革性能力的新型电磁 (EM) 系统成为可能，例如：(a) 天线可以改变其几何形状，以根据时间调整其性能并实现多功能性，(b) 2-D 和 3-D 天线阵列可以改变其覆盖面积、形状和/或元件分离，以实现最佳波束成形、波束控制和扫描范围，以及 (c) 可重构频率选择表面可以改变其性能以支持可调和多功能天线和阵列的操作（见图 1）。[4] 中可以找到有关折纸天线和可展开电磁结构的最新评论。
具有功能完整蛋白质的DNA折纸纳米结构的位点特异性装饰
摘要：DNA折纸结构为具有纳米精度的单个生物分子的组织提供了灵活的Sca效果。当他们发现对多种生物应用的增加使用时，在定义的化学计量，高产量和保护蛋白质功能下的蛋白质的功能化仍然具有挑战性。在这项研究中，我们将单分子荧光显微镜与细胞生物学功能测定结合使用，以系统地评估DNA折纸结构特异性装饰的不同策略，重点介绍了效率，稳定量表，稳定量表和蛋白质功能。使用T细胞受体（TCR）的激活配体作为感兴趣的蛋白质，我们发现两种常用方法在化学计量和蛋白质功能方面表现不佳。While strategies employing tetravalent wildtype streptavidin for coupling of a biotinylated TCR-ligand yielded mixed populations of DNA origami structures featuring up to three proteins, the use of divalent (dSAv) or DNA-conjugated monovalent streptavidin (mSAv) allowed for site-speci fi c attachment of a single biotinylated TCR-ligand.通过共价DNA结合，最直接的装饰策略导致配体效力降低了3倍，这可能是由于电荷介导的蛋白质功能受损所致。在配体共轭物中，用电荷中性肽核酸（PNA）代替DNA作为耦合策略，在我们的研究中具有最佳的整体性能，因为它产生了最高的产率，没有多价DNA折纸结构和完全保留的蛋白质功能。在我们的研究中，我们旨在为静态定义的，定义的，特定于位置的DNA折纸结构的蛋白质，具有可供选择的蛋白质，可用于广泛的生物学应用。关键字：DNA折纸，DNA纳米结构，蛋白质结合，功能化，单分子荧光显微镜，T细胞活化D
可重新配置的磁性折纸执行器，带有指导组装的板载感应
广泛地用于实现受到生活系统行为及其对各种物理和化学刺激的反应能力的启发，包括电荷和偶极子，压力，温度，湿度和磁场。[5-17]这些机械主动的结构通常设计为在预定义的参数范围内工作，在其外部可能无法根据需要做出响应。赋予合成折纸系统具有检测环境条件及其自己的状态模仿性质，实现反馈控制并增强其适应环境变化的能力的能力。需要机械的软传感器，以适应动作过程中的运动和变形才能有效与折纸进行整合。软执行器的标准方法已集中在基于商业电子和气动系统[18]的刚性设计上，或者是带有刺激响应材料的小规模平台。[19]前者太笨重了，无法复制生物系统中发现的无缝且温和的折叠模式，而后者缺乏传感器，因此反馈控制以积极指导其运动。实现柔软，功能性和薄折纸致动器需要在这两种方法之间进行合成，这可以通过使用电子皮（E-Skins），复合膜或水凝胶来介导。最近的工作通过证明本质上柔韧的应变[20,21]曲率，[22,23]和光学[24]传感器整合到软致动器中，从而实现了该协同作用的一些步骤。然而，这些示例集中在由没有多个折叠的单层材料制成的执行器上，因此不需要折纸时的组装过程中的运动跟踪。可以通过将磁敏感的e胶粘在软磁性执行器上，检测到各种襟翼或褶皱的位置和方向，从而检测出外部或固有或固有的（由执行器）磁场产生。专门用于磁性软执行器或磁性软机器人[1,25-29]，该机器人是由带有嵌入式磁性颗粒的聚合物复合材料构建的，磁化状态的变化会极大地影响致动。[24,25,30–35]当磁性特性的这种变化是有目的的和骗局的时，它们对于允许以新的方式做出相同的结构非常有益。杂志执行器对施加磁场的响应是复合材料的磁化状态的特征，这对用于磁化的过程既敏感又敏感。
DNA折纸纳米技术用于构建人工动态系统
3。N. Dushkina，A。Lakhtakia，《仿生与生物启示》（国际光学和光子学会，2009年），第7401页，第7401页。 740106。