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液體在固體表面的定向傳輸對(duì)許多應(yīng)用都至關(guān)重要，例如生物醫(yī)學(xué)檢測、水收集、海水淡化、傳熱傳質(zhì)等。自然界中的定向傳輸現(xiàn)象為液體在表界面?zhèn)鬏斕峁┝素S富的解決方案。例如，仙人掌將收集的霧汽從刺尖輸送到根部；蜘蛛絲將捕獲的霧汽從周期性紡錘結(jié)輸送到關(guān)節(jié)；蜥蜴通過相互連接的毛細(xì)通道將水輸送到鼻子；翼狀豬籠草利用多尺度結(jié)構(gòu)從唇內(nèi)邊緣向外邊緣定向輸送花蜜；南洋杉葉利用毛細(xì)鋸齒效應(yīng)沿固定方向輸送特定液體。然而，科學(xué)家們?cè)谶@些生物體系中發(fā)現(xiàn)，液體傳輸都具有相同的模式，即一種液體只能沿著固定的方向定...

當(dāng)前，臨床上監(jiān)測顱內(nèi)壓等關(guān)鍵生理指標(biāo)的技術(shù)，通常需要通過外科手術(shù)將有線傳感器植入患者顱內(nèi)。這種方法存在一定風(fēng)險(xiǎn)，如術(shù)后感染和并發(fā)癥等。盡管現(xiàn)有的無線電子傳感器能夠在一定程度上降低這些風(fēng)險(xiǎn)，但由于它們的體積較大（例如，傳統(tǒng)電子元件的截面積往往超過1平方厘米），因此不適合通過微創(chuàng)注射方式植入。此外，由于無線電子傳感器不能在體內(nèi)自然降解，患者還需要進(jìn)行二次手術(shù)來移除它們。因此，在臨床實(shí)踐中，這些無線傳感器也面臨著許多挑戰(zhàn)。華中科技大學(xué)臧劍鋒教授、姜曉兵教授以及新加坡南洋理工大學(xué)陳曉...

近年來，隨著生理電信號(hào)在輔助醫(yī)療、科學(xué)訓(xùn)練及神經(jīng)科學(xué)研究等的領(lǐng)域的不斷深入和廣泛應(yīng)用，可穿戴柔性電極成為了眾多學(xué)者的研究焦點(diǎn)。非侵入式柔性電極能夠?qū)⑷梭w內(nèi)部的離子電信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子元器件可讀取的電子信號(hào)，成為了連接這兩者的橋梁。然而如何實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量信號(hào)的采集、實(shí)現(xiàn)不同皮膚狀態(tài)下的長時(shí)間穩(wěn)定粘附及提高長時(shí)間穿戴舒適性，是阻礙柔性電極應(yīng)用的研究難點(diǎn)。盡管已有研究團(tuán)隊(duì)提出了許多能提高粘附力與增加透氣性的結(jié)構(gòu)，但仍舊難以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定粘附性、低界面阻抗和高透氣性的有機(jī)統(tǒng)一。因此，開發(fā)一款兼具高...

周圍神經(jīng)損傷（Peripheralnerveinjury，PNI）是一種常見的外傷性疾病，常由車禍、戰(zhàn)傷、工傷和醫(yī)療事故等引起。PNI的典型臨床表現(xiàn)為受損神經(jīng)所支配的區(qū)域出現(xiàn)感覺和運(yùn)動(dòng)功能障礙，其嚴(yán)重程度因損傷程度而異。這種疾病給患者帶來了極大的痛苦與不便，嚴(yán)重影響了他們的生活質(zhì)量；同時(shí)，也給患者與社會(huì)帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。PNI的傳統(tǒng)治療方法可分為手術(shù)治療和非手術(shù)治療兩類。非手術(shù)治療方法包括電刺激、磁刺激、激光光療等，而手術(shù)治療方法包括神經(jīng)縫合術(shù)和神經(jīng)移植術(shù)（包括同種異體移...

受自然生物學(xué)啟發(fā)制備的具有不同潤濕特性的功能性表面在液體收集、液滴操縱、減阻及油水分離和藥物輸送系統(tǒng)等領(lǐng)域蓬勃發(fā)展。值得注意的是，功能性拒水表面成為其中一個(gè)熱門議題。荷葉上的超疏水現(xiàn)象表明由親水材料制成的具有特殊微納結(jié)構(gòu)的表面可以實(shí)現(xiàn)疏水甚至超疏水特性。因此，越來越多的研究人員致力于設(shè)計(jì)和制造特別的微納結(jié)構(gòu)使得由親水材料組成的表面呈現(xiàn)出超疏水的特性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更多特定的功能。西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院張輝副教授等提出了一種新型3D打印仿生超疏水花瓣?duì)钗⒔Y(jié)構(gòu)表面，其靈感來自豬籠草口...

生酮飲食在治療慢性疾病方面引起了人們極大的興趣，但長期的生酮飲食也存在健康風(fēng)險(xiǎn)。盡管現(xiàn)代醫(yī)學(xué)在診斷和治療方法上取得了進(jìn)步，但在這種飲食策略的個(gè)性化健康管理方面仍存在巨大差距。因此，本研究提出了一種用于實(shí)時(shí)監(jiān)測酮體和葡萄糖的可穿戴微針生物傳感器。這種微針陣列具有出色的機(jī)械性能，可對(duì)間質(zhì)生物標(biāo)記物進(jìn)行持續(xù)取樣，同時(shí)減少皮膚穿刺帶來的疼痛。垂直石墨烯具有出色的導(dǎo)電性，使傳感器具有234.18μAmM-1cm-2的高靈敏度和1.21μM的低檢測限。將這種集成的生物傳感器用于人體志愿者...

具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多材料一維（1D）纖維一直是科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。其柔性、可擴(kuò)展性和多功能性使纖維廣泛應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)器、發(fā)光器件、儲(chǔ)能設(shè)備、傳感器和藥物輸送裝置等應(yīng)用。其中，周期性結(jié)構(gòu)纖維可以通過對(duì)周期的設(shè)計(jì)和調(diào)控，顯著提高纖維的性能和功能。將一維纖維組裝成二維圖案或三維結(jié)構(gòu)將大大擴(kuò)展其應(yīng)用空間。然而，傳統(tǒng)的纖維加工方法（包括熔融紡絲、溶液紡絲和靜電紡絲）需要編織、針織等后紡絲工藝，這限制了生產(chǎn)效率，并給材料選擇和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造帶來了困難。與傳統(tǒng)制造相比，增材制造(AM)具...

技術(shù)原理：3D打印內(nèi)窺鏡采用先進(jìn)的增材制造技術(shù)，通過逐層疊加生物兼容材料來構(gòu)建復(fù)雜且高精度的醫(yī)療器械。這一技術(shù)使得內(nèi)窺鏡能夠根據(jù)患者的具體生理結(jié)構(gòu)和病變情況進(jìn)行個(gè)性化定制，從而提高診斷的準(zhǔn)確性和舒適度。在制造過程中，3D打印技術(shù)能夠輕松實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)制造方法難以達(dá)到的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和微小細(xì)節(jié)，從而提高了內(nèi)窺鏡的性能和可靠性。優(yōu)勢(shì)：個(gè)性化定制：3D打印技術(shù)可以根據(jù)患者的具體情況定制內(nèi)窺鏡，更好地適應(yīng)患者的生理特點(diǎn)，提高診斷的準(zhǔn)確性和舒適度。高精度制造：通過3D打印技術(shù)，可以制造出具有高精度...