技術(shù)文章
Technical articles在現(xiàn)代生物傳感技術(shù)中,太赫茲(THz)光譜因其特別的低能量、非侵入性和非電離特性,逐漸成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要工具。由于氨基酸、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等許多生物分子的振動、轉(zhuǎn)動能級恰好位于THz頻段,太赫茲光譜因此成為檢測這些生物分子的理想平臺。通過這些分子特別的振動特征,太赫茲光譜可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的特異性識別。然而,由于波長與分子尺度的失配,在分子級別的檢測仍然面臨著許多挑戰(zhàn),尤其是在檢測微量分析物時。基于超表面的生物傳感技術(shù),進(jìn)一步提高了傳感靈敏度,因此被廣泛應(yīng)用。然而,傳統(tǒng)的太赫茲超表面...
現(xiàn)有工業(yè)化的水電解制氫過程中,均有隔膜的存在,隔膜的高電阻和破損往往帶來很多問題。與此同時,對于很多強(qiáng)腐蝕電解質(zhì)(如NH4F)中的電解過程,需要采用無膜的形式。無膜水電解的最大問題在于氫氧混合,必須續(xù)接深冷液化氫氧分離,否則只能被動增大電極間距,但這會帶來能耗劇增。因此,如何設(shè)計(jì)新型電極,能滿足在短電極間距無膜電解中仍能高效分離氣體,避免氣體混合,對推動無膜電解技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用至關(guān)重要。近日,北京化工大學(xué)孫曉明教授、羅亮副教授和清華大學(xué)的段昊泓副教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種特別的...
光固化3D打印機(jī)是一種使用光敏樹脂材料,通過光照固化方式逐層構(gòu)建三維物體的先進(jìn)制造設(shè)備。主要利用立體光固化(SLA)技術(shù),該技術(shù)通過紫外線激光或投影儀對光敏樹脂進(jìn)行照射,使其逐點(diǎn)或逐層固化形成硬塑料。具體來說,液態(tài)光敏樹脂在特定波長和強(qiáng)度的紫外光照射下會迅速發(fā)生光聚合反應(yīng),分子量急劇增大,材料從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。這種液態(tài)材料累加為固態(tài)成形件的過程,就構(gòu)成了3D打印的基礎(chǔ)。使用光固化3D打印機(jī)時需要注意以下多個方面:一、安全注意事項(xiàng)樹脂材料處理光固化樹脂通常具有一定的刺激性氣味,...
鋰金屬電極因其理論容量比傳統(tǒng)鋰離子電池高出一個數(shù)量級,被認(rèn)為是創(chuàng)新性解決方案。然而,其在實(shí)際應(yīng)用中的推廣受到嚴(yán)重的安全問題限制。研究表明,鋰金屬電池(LMBs)的降解及安全性受溫度影響顯著,尤其是熱失控風(fēng)險,可能導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)和爆炸。因此,在LMBs的整個生命周期內(nèi)進(jìn)行嚴(yán)格的熱監(jiān)測至關(guān)重要。這不僅能降低事故風(fēng)險,同時充分發(fā)揮鋰金屬的高容量優(yōu)勢,從而促進(jìn)高能量密度、資源高效的下一代儲能系統(tǒng)發(fā)展,為清潔能源轉(zhuǎn)型提供支持。隨著電池機(jī)理和熱管理研究的深入,研究人員已確認(rèn)內(nèi)部溫度是引發(fā)...
光固化3D打印機(jī)是一種使用光敏樹脂材料,通過光照固化方式逐層構(gòu)建三維物體的先進(jìn)制造設(shè)備。主要利用立體光固化(SLA)技術(shù),該技術(shù)通過紫外線激光或投影儀對光敏樹脂進(jìn)行照射,使其逐點(diǎn)或逐層固化形成硬塑料。具體來說,液態(tài)光敏樹脂在特定波長和強(qiáng)度的紫外光照射下會迅速發(fā)生光聚合反應(yīng),分子量急劇增大,材料從液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)。這種液態(tài)材料累加為固態(tài)成形件的過程,就構(gòu)成了3D打印的基礎(chǔ)。光固化3D打印機(jī)的維護(hù)與保養(yǎng)至關(guān)重要,以下是一些關(guān)鍵方面:一、打印環(huán)境維護(hù)溫度與濕度控制光固化3D打印機(jī)對工...
3D打印內(nèi)窺鏡的表面光滑度直接影響其臨床安全性與成像清晰度。由于增材制造層間臺階效應(yīng)及材料特性,打印件表面粗糙度(Ra)通常難以直接滿足醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)(Ra機(jī)械拋光與振動研磨針對金屬(如鈦合金)或陶瓷打印件,采用漸進(jìn)式拋光工藝:先用粗砂紙(P400-P800)去除層紋,再通過金剛石懸浮液振動研磨(頻率20-50kHz)實(shí)現(xiàn)鏡面效果。實(shí)驗(yàn)表明,該組合工藝可使Ra從初始8-10μm降至0.5μm以下,同時保留邊緣銳度?;瘜W(xué)蝕刻與溶劑平滑對樹脂基(如光敏樹脂)內(nèi)窺鏡,利用丙酮蒸汽熏蒸或化...
太赫茲電磁波在成像、制導(dǎo)、通信、醫(yī)療及無損檢測領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景,由此帶來的電磁污染、電磁干擾問題日益顯著,急需開發(fā)高性能的太赫茲波段電磁屏蔽器件。目前,前驅(qū)體轉(zhuǎn)化陶瓷被成功應(yīng)用于微波電磁波屏蔽領(lǐng)域,但對其太赫茲波段的屏蔽性能關(guān)注仍較少。一方面,下一代太赫茲電磁屏蔽器件往往具有復(fù)雜異形結(jié)構(gòu),而傳統(tǒng)成形方式通常只能制備前驅(qū)體轉(zhuǎn)化陶瓷的粉體、薄膜或簡單塊體,難以滿足復(fù)雜器件制造要求,因此3D打印是解決該挑戰(zhàn)的有效途徑。另一方面,單一的前驅(qū)體轉(zhuǎn)化陶瓷材料的太赫茲電磁屏蔽性能有限,...
三維(3D)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)通過模擬體內(nèi)環(huán)境,顯著推動了生命科學(xué)及組織工程的研究進(jìn)程?。腫瘤類器官是由腫瘤細(xì)胞自組織形成的三維結(jié)構(gòu),因其在形態(tài)、遺傳及功能層面高度保留原發(fā)腫瘤特性,已成為藥物開發(fā)中具有潛力的臨床前模型。為提升腫瘤微環(huán)境模擬的真實(shí)性,科研人員構(gòu)建了類器官與免疫細(xì)胞(如T細(xì)胞)的共培養(yǎng)體系,以更精準(zhǔn)地評估化療、靶向治療及免疫療法的體外藥效。在此體系中,T細(xì)胞的活化狀態(tài)是解析腫瘤免疫微環(huán)境響應(yīng)機(jī)制的核心指標(biāo)?。然而,傳統(tǒng)三維培養(yǎng)體系(如Matrigel、液滴法)雖能提供...