技術文章
Technical articles在心血管疾病研究領域，人類誘導多能干細胞（iPSC）衍生的心臟類器官因其能模擬心臟早期發育和疾病特征而備受關注。然而，傳統二維微電極陣列僅能記錄平面信號，無法捕捉心臟類器官中電信號的三維傳播動態，限制了其在心律失常等復雜疾病建模中的應用。近日，約翰斯·霍普金斯大學科研團隊成功開發出具有可編程特性的形狀自適應殼裝微電極陣列（shellMEA），實現了對三維心臟類器官（CardiacOrganoids）的高時空分辨率電生理信號采集與分析。該成果以"3DSpatiotemporal...
將水凝膠與其他高分子材料快速鍵合形成水凝膠-高分子復合結構，可起到保護、增強水凝膠結構或引入新功能的作用，這在生物醫療、柔性電子等諸多領域有著很大的應用價值。但是，目前關于水凝膠-高分子復合結構的研究主要集中在實現水凝膠與硅膠間的界面鍵合，且結構多為簡單的層合結構，極大地限制了其應用。基于數字光處理的3D打印技術通過數字化紫外光輻射引發液態光敏樹脂局部光聚合形成固態三維結構，是制造高精度復雜三維結構的理想技術。利用該技術可對各種光敏水凝膠和高分子材料進行快速三維成型。但是，對...
上海交通大學顧劍鋒長聘教授聯合RMIT馬前杰出教授在《AdvancedMaterials》發表論文“SkeletalHigh-StrengthNanoporousCopperａndMetamaterials:TheHakkaTulouDesignHeritage”，從客家土樓“竹木骨架—夯土墻體”的獨特結構中獲得靈感，提出“骨架型”納米多孔銅的設計理念。研究通過凝固偏析與選擇性去合金工藝，構建出不可去合金化骨架與可去合金化基體相結合的多尺度結構，有效提升了材料的整體強韌性與功...
人類的聲音在交流中扮演著獨特而寶貴的角色，特別是在不斷發展的人機交互領域。隨著自動語音識別技術的發展，諸如蘋果Siri、谷歌助手和亞馬遜Alexa等智能語音助手已經廣泛應用于智能家居自動化、智能醫療保健和高效商業運營等多個領域。然而，現有的語音識別技術高度依賴于硬件和軟件組件，包括聲音采集設備（如麥克風）、信號處理器和機器學習算法，通過分析聲學信號特征來檢測和解釋特定的聲音模式。在緊急情況下，如電力或計算算法故障時，需要一種不依賴額外電力或計算資源的簡單可靠的聲音解碼設備。與...
光固化3D打印機是一種使用光敏樹脂材料，通過光照固化方式逐層構建三維物體的先進制造設備。主要利用立體光固化（SLA）技術，該技術通過紫外線激光或投影儀對光敏樹脂進行照射，使其逐點或逐層固化形成硬塑料。具體來說，液態光敏樹脂在特定波長和強度的紫外光照射下會迅速發生光聚合反應，分子量急劇增大，材料從液態轉變成固態。這種液態材料累加為固態成形件的過程，就構成了3D打印的基礎。光固化3D打印機主要技術特點如下：1、高精度與高分辨率層厚精細：可實現10-100微米（μm）的層厚，部分高...
隨著移動通信需求的迅猛增長，無線通信技術逐漸向毫米波和亞毫米波方向發展。作為現代無線技術的推動者，微波陶瓷以其優異的介電性能，已成為促進無線設備小型化和集成化的基本組成部分。在眾多微波陶瓷體系中，Mg2TiO4基微波陶瓷憑借其優異的介電性能（介電常數：14，品質因數：150,000GHz），已被廣泛應用于諧振器和濾波器等無線通訊領域。然而，隨著毫米波通信技術的迅猛發展，對微波介質陶瓷的性能要求也日益嚴苛：器件需實現體積小型化、功能集成化以及結構復雜化等。但由于微波陶瓷材料本身...
碳量子點（CQDs）因其低成本、易于合成、無毒、表面易功能化、可調諧的發光特性以及高穩定性等優勢，被視為替代傳統溶液可加工熒光納米材料（如有機熒光分子、半導體量子點及鈣鈦礦材料）的理想候選材料。CQDs作為一種新型的溶液可加工增益材料，展現出替代傳統納米發光材料（如有機分子、量子點和鈣鈦礦）的巨大潛力。然而，其較低的熒光亮度和光致發光量子產率（PLQY）限制了實際應用的廣泛推廣。在此背景下，利用單一前驅體制備具有超高PLQY且發光顏色可調的全彩CQDs，不僅有助于通過結構一致...
多孔介質內的氣泡流動常呈現出高度復雜且難以預測的特性，這對實現其精確控制提出了嚴峻挑戰。由于缺乏有效的調控手段，不僅制約了多孔介質內多相流動行為的人為干預能力，也直接影響了一系列工業設備與系統的設計與性能優化。隨著微流控技術的興起，憑借對微通道結構與流體交匯區域的精確設計，研究人員能夠操縱氣泡與液滴的生成、運動與融合，進而構建復雜乳液體系并執行特定化學或生物操作。然而，傳統微流控系統仍受限于其封閉式的二維通道結構，往往將多相流過程約束在百微米尺度范圍內，導致系統通量有限、可擴...
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