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液态金属纳米复合材料 - NSF-PAR
弹性体仍然是一种流行的方法，2,4 人们对由彼此隔离或连接以形成导电通路的 LM 液滴悬浮液组成的材料系统的兴趣日益浓厚。9,10 近年来，后者的努力与基于 LM 的纳米技术 11 的实践相结合，从而开辟了液态金属纳米复合材料研究的新领域。LM 纳米复合材料代表了这样的材料系统：其中 LM 合金（如 EGaIn 或 Galinstan）要么作为纳米级液滴悬浮在液态金属聚合物基质中，要么与金属纳米颗粒混合以形成双相组合物，其中 LM 充当连续基质相。无论哪种情况，LM 纳米复合材料都代表了我们如何定制液态金属材料的电学、介电和热学性能的潜在范例。历史上，改变固体材料此类特性的努力通常集中在填充有刚性金属、陶瓷纳米粒子或碳同素异形体的粒子复合材料上。然而，此类填充材料会导致刚度和机械滞后增加，尤其是在渗透和电导率所需的高浓度下。虽然对于某些应用来说是可以接受的，但对于需要与固体材料和生物组织相匹配的机械柔顺性的计算、机器人和医学等新兴技术来说，这种权衡极大地限制了它们。在这方面，用 LM 纳米液滴代替刚性填料可以显著拓宽纳米复合材料的应用范围。在这里，我们回顾了合成 LM 纳米复合材料的方法的最新进展及其在固体物质传感、驱动和能量收集方面的应用。我们首先总结了合成纳米级 LM 液滴（可在溶剂中形成稳定悬浮液）的技术背景和方法进展。接下来，我们介绍 LM-聚合物纳米复合材料的最新进展，这种复合材料由嵌入在软弹性介质中的 LM 纳米液滴组成。最后，我们讨论了在创建刚性金属纳米颗粒嵌入块体中的材料系统方面所做的平行努力
教师简历
1. B. Dankesreiter*、C.-D. Yeo a)，“粗糙电极与结构动力学耦合模拟”，第 68 届 Holm IEEE Holm 电接触会议。 2. M. Choi、Y.-K. Hong、H. Won、S. Li、S. Rahman、M. Nurunnabi、W. Lee、C.-D. Yeo，“磁体剩磁密度与矫顽力之比对辐条型永磁同步电机 (PMSM) 性能的影响”，第 11 届国际电力电子会议 - ECCE 亚洲 (ICPE 2023-ECCE Asia)。 3. C.-L. Kim、H.-J. Kim、H.-J. Kim、C.-D. Yeo、K.-H. Chung、I.-H. Sung，“摩擦学研发趋势回顾：未来挑战和问题的前景”，2019 年韩国摩擦学会会议，136-137 (2019)。4. H. Chang、J. Song、C.-D. Yeo、J. Kim，“探索影响运动服面料感知质量的因素”，国际纺织与服装协会会议录，新墨西哥州圣达菲。5. SA Lee 和 C.-D. Yeo a)，“头盘界面的热机械接触和微磨损”，ASME/STLE 国际联合摩擦学会议 2011，317-319 (2011)。6. C.-D. Yeo 和 AA Polycarpou，“弹性接触模型兼顾粗糙度和基体柔顺性及其在图案化介质中的应用”，ASME/STLE 国际联合摩擦学大会 2007，1121-1122（2007 年）。 7. C.-D. Yeo、D.-E. Kim 和 J. Yoon，“内燃机凸轮/挺杆系统的扭矩测量和摩擦学特性”，韩国摩擦学会大会 1997，25，19-24（1997 年）。 8. C.-D. Yeo、D.-E. Kim 和 J. Yoon，“气门机构挺杆的磨合行为和磨损特性”，韩国机械工程师学会（KSME）大会 1997，803-808（1997 年）。
从表面微机械微机械结构中进行超临界二氧化碳溶剂萃取
薄膜沉积、微米级图案化以及制造低应力薄膜的能力相结合，构成了表面微机械结构，其特征具有柔顺性，并且彼此或与基板紧密贴合。如果一个柔顺特征与相邻特征或基板接触，则表面之间可能会发生永久粘附。这可能发生在两个不同的时间。首先，当结构在牺牲释放蚀刻后干燥时，相邻表面毛细管状空间中截留的液体弯月面减少产生的表面张力可以将特征拉向彼此或基板 1, 2。强粘附力（在微力学中称为粘滞力）可能导致设备永久粘附，从而导致设备干燥后产量低得令人无法接受。表面也可能相互接触并在稍后的时间（例如在设备运行期间）保持粘连，从而导致可靠性故障。这两种故障中的后者可能成本更高。已经提出了各种机制来解释粘连的原因 1-6 。据报道，从冲洗液中沉淀出来的固体杂质会粘附两个表面，这是原因 1, 2 。结果表明，疏水设备之间的粘连的主要方式是通过范德华力，而范德华力和氢键都是造成亲水表面粘连的原因 3 。其他研究表明，多晶硅表面的吸附水是造成粘连的原因 4, 5 。静电吸引力也被认为是造成粘滞的原因 6 。有关粘滞力的综述，请参阅参考文献 2 和 3。已经做了大量工作来解决表面微机械结构中的粘滞故障 7-25 。除了保持无杂质的释放和冲洗工艺外，还应用了许多技术来提高产量和长期可靠性。冷冻升华是一种常用的提高产量的技术 7-11 。使用这种方法，将设备浸入溶剂（或溶剂混合物）中，然后冷冻。通过升华固化的溶剂（或溶剂混合物），可以避免液-气界面。Guckel 等人首次使用 MeOH 和 H 2 O 混合物进行冷冻升华来干燥微机械部件。7 。环己烷 8、9、叔丁醇 10 和对二氯苯 11 等溶剂也已升华以干燥设备。其他提高产量的技术包括使用光刻胶 12 或二乙烯基苯 13
软机器人 - IRIS Re.Public@polimi.it
软机器人技术是机器人技术的一个特定子领域，涉及使用与生物体中类似的高柔顺性材料构建机器人。软机器人技术很大程度上借鉴了生物体移动和适应周围环境的方式。与用刚性材料制成的机器人相比，软机器人可以提高完成任务的灵活性和适应性，并在与人类一起工作时提高安全性。这些特性使其在医学和制造业领域具有潜在的用途。为了了解软机器人技术在研究中的普遍性，截至 2021 年 4 月，在 Web of Science 数据库中对关键词“软机器人”进行简单搜索，结果超过 6.6k 个条目，自 2010 年代初开始激增，并且仍然受到越来越多的关注（图 1）。本书的目的是全面概述软机器人技术的广泛领域以及化学工程如何参与其中。读者将了解软机器人的基础知识，并了解软机器人在不同工业和研究领域最突出的应用。重要的是，本书还将强调在大型产品中实施软机器人所面临的挑战和问题。全书分为七章。第一章讨论软机器人的主要原理，特别是软微机器人。Bernasconi 博士（第 1 章）介绍了近年来实施的新功能和驱动策略。本章介绍了使用软物质制造的微型机器人的材料、制造技术、驱动策略和应用，重点关注一些特殊类型的材料，如生物实体和硬软混合物。Costa Angeli 博士（第 2 章）概述了可用于软机器人的打印技术和可打印材料。本文还重点介绍了这些技术在工业中的应用所需要解决的主要挑战。 Sacchetti 教授（第 3 章）进一步阐述了该领域中金属有机骨架 (MOF)。金属中心和有机骨架之间的配位产生了复杂的组装体，这些组装体可以从一维结构发展为配位聚合物。本章将简要说明 MOF 在化学物质传感中的应用。MOF 与