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對于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的多個(gè)應(yīng)用場景（心血管手術(shù)、支氣管手術(shù)等），小型軟連續(xù)體機(jī)器人都展現(xiàn)了其巨大的應(yīng)用潛力（圖1a）。然而，現(xiàn)有的連續(xù)體機(jī)器人卻在驅(qū)動(dòng)選擇方面經(jīng)歷相應(yīng)的瓶頸期，其難以同時(shí)擁有小尺寸、柔順驅(qū)動(dòng)、大轉(zhuǎn)角以及高精度操作等特性，因而在一定程度上限制了其在體內(nèi)某些狹長受限環(huán)境下的廣泛應(yīng)用。而傳統(tǒng)的加工制造方法不能很好的實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)方式綜合性能的改善。近日，香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系申亞京教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一款毫米級的軟連續(xù)體機(jī)器人（圖1），其在線控和磁場的混合驅(qū)動(dòng)模式下同...

工業(yè)機(jī)器人已被廣泛應(yīng)用于制造和組裝，但是在微觀尺度上，大多數(shù)組裝技術(shù)只能將微模塊簡單的排列在一起，很難將其裝配在一起形成一個(gè)不易分散的實(shí)體。近日，中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所劉連慶研究員領(lǐng)導(dǎo)的微納米機(jī)器人課題組利用激光產(chǎn)生和控制的氣泡作為微型機(jī)器人，將不同形狀和功能的微小零件裝配在一起。這些微小零件是通過PμSL3D打印技術(shù)（摩方精密，nanoArchS130）制備而成。在這項(xiàng)研究中，表面氣泡充當(dāng)芯片上的微型機(jī)器人。這些微型機(jī)器人可以移動(dòng)、固定、抬起和放下微型零件，并將它們集成...

對于毫米尺度3D物體的操縱技術(shù)在電子轉(zhuǎn)印、精密裝配、微機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的基于機(jī)械夾持的抓取方案（如鑷子等）需要針對不同特征的物體進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)和定制。例如，普通的尖頭鑷子難以夾持球體，需要在鑷子末端設(shè)計(jì)專門的環(huán)形結(jié)構(gòu)，并且具有環(huán)形結(jié)構(gòu)的鑷子無法夾持直徑小于環(huán)形的球體。此外，對于平放在基底表面上的薄片狀脆性物體（如硅片等）來說，因其無特殊的可夾持特征，使用鑷子等工具難以將其從基底表面夾持住。目前，對于毫米尺度的不同形狀和尺寸的3D物體進(jìn)行可控抓取操縱的通用...

設(shè)計(jì)并驅(qū)動(dòng)微納米結(jié)構(gòu)表面實(shí)現(xiàn)物體的定向輸運(yùn)在微電子、生物醫(yī)藥及防污自清潔等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，提高定向輸運(yùn)的速度能進(jìn)一步提高輸運(yùn)效率。此外，通過對微結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對多種不同形狀的物體在不同環(huán)境中的定向輸運(yùn)也具有重要意義。近日，北京理工大學(xué)*結(jié)構(gòu)技術(shù)研究院陳少華教授課題組提出了一種通過磁場控制微結(jié)構(gòu)表面快速輸運(yùn)固體物塊的方法。該方法能夠?qū)迕准壍墓腆w物塊進(jìn)行快速定向輸運(yùn)，其輸運(yùn)速率相對于已有文獻(xiàn)中的輸運(yùn)速率有大幅度的提升。微結(jié)構(gòu)表面主要由...

基于飛秒激光的直寫技術(shù)具有高精度、無掩模、非接觸及立體加工等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前微納加工領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。一方面，飛秒激光由于其超高的光子密度，容易誘發(fā)高分子聚合物材料的雙光子吸收效應(yīng)，從而突破光學(xué)衍射極限實(shí)現(xiàn)一百納米量級的加工精度；另一方面，飛秒激光由于其極窄的脈寬與極。高的峰值功率，在飛秒切削加工金屬、陶瓷等材料時(shí)能夠直接將材料轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子體，加工熱影響區(qū)域極小。近年來，飛秒激光直寫技術(shù)已在微納光學(xué)、光信息存儲(chǔ)、仿生材料、生物醫(yī)學(xué)診療等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，為相關(guān)領(lǐng)域的納米結(jié)...

太赫茲波，指頻率為0.1-10THz的電磁波，位于微波和紅外之間，屬于電子學(xué)與光子學(xué)的過渡區(qū)間。由于具有光子能量低、穿透力強(qiáng)、特征光譜分辨能力好等屬性，太赫茲技術(shù)在生物傳感、無損檢測以及高速無線通訊等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。然而，由于自然界中的天然材料在太赫茲頻段沒有電磁響應(yīng)，導(dǎo)致太赫茲頻段的功能材料和器件非常匱乏，這也是造成太赫茲技術(shù)尚未廣泛應(yīng)用的重要原因。THz超材料，一種新型的周期性人工電磁材料，其性質(zhì)主要取決于所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，通過特定的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可獲得與自然界已知材料截...

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，近些年的通信容量實(shí)現(xiàn)了快速增長，傳統(tǒng)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)難以滿足當(dāng)前高速通信的需求。增大通信網(wǎng)絡(luò)的容量和提高通信速度的一種方法是開發(fā)太赫茲(Terahertz,THz)波段的光纖通信空間維度。太赫茲波是介于微波和紅外光之間的一種電磁波，頻率介于0.1THz到10THz之間，由于它帶寬大和傳輸速度快以及可以提供點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而備受關(guān)注。而在空間維度資源中，基于軌道角動(dòng)量（OrbitalAngularMomentum，OAM）的模分復(fù)用技術(shù)由于攜帶不同...

擁有主動(dòng)變形能力的三維可變形結(jié)構(gòu)在自然界中廣泛存在，可有效提高生物對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性。受這一特性啟發(fā)，研究人員已開發(fā)了多種基于水凝膠、液晶高分子、硅膠彈性體等的軟材料體系，在外界不同條件的刺激下（如化學(xué)溶劑、溫度、酸堿度、光等），實(shí)現(xiàn)了各式三維結(jié)構(gòu)的可控形貌變換（Nature2021,592,386；Nature2019,573,205；Nature2017,546,632)。但是，目前已有的方案主要基于軟材料形貌的準(zhǔn)靜態(tài)調(diào)制，如何實(shí)現(xiàn)多種尺度下多模態(tài)各向異性形貌與結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)...