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电场驱动喷射沉积微纳3D打印技术及应用 被引量：10
1
作者 兰红波 赵佳伟 +2 位作者 钱垒 许权 周贺飞 《航空制造技术》 2019年第1期38-45,共8页
微纳尺度3D打印是增材制造的前沿和研究热点,在航空航天、组织工程、生物医疗、微纳机电系统、新材料(超材料、轻量化材料、智能材料、复合材料)、新能源、柔性电子、印刷电子、结构电子、微纳光学器件、微流控器件、可穿戴电子产品、... 微纳尺度3D打印是增材制造的前沿和研究热点,在航空航天、组织工程、生物医疗、微纳机电系统、新材料(超材料、轻量化材料、智能材料、复合材料)、新能源、柔性电子、印刷电子、结构电子、微纳光学器件、微流控器件、可穿戴电子产品、软体机器人等诸多领域和行业有着非常广泛的应用。介绍了课题组近年提出并建立的一种微纳尺度增材制造新工艺——电场驱动喷射沉积微纳3D打印,并论述了近年研究进展和取得的重要成果,介绍了5个工程应用案例。电场驱动喷射沉积微纳3D打印为微纳尺度3D打印和微纳制造提供了一种全新的解决方案,具有良好的工业化应用前景。 展开更多
关键词 微纳尺度3d打印 电场驱动喷射沉积 微纳增材制造 多材料多尺度3d打印 功能梯度材料/结构
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基于电场驱动喷射微纳3D打印的生物支架制备工艺
2
作者 黄辉 李晓强 张广明 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期130-136,共7页
支架的结构与规格对于细胞的形态具有完全不同的影响,其规格尺寸与细胞特征尺寸(如神经细胞,胞体尺寸一般为20μm)的符合程度是衡量生物支架性能的关键指标,但是,目前的技术在制备小孔径、结构均匀的多层生物支架领域中仍存在一系列问... 支架的结构与规格对于细胞的形态具有完全不同的影响,其规格尺寸与细胞特征尺寸(如神经细胞,胞体尺寸一般为20μm)的符合程度是衡量生物支架性能的关键指标,但是,目前的技术在制备小孔径、结构均匀的多层生物支架领域中仍存在一系列问题。因此,提出了一种基于电场驱动喷射微纳3D打印技术(EFD)和对称打印原理制备小孔径、结构均匀的多层生物支架的新方法,通过实验分析电压、速度、背压等工艺参数对打印结果的影响,优化多层生物支架的打印方案,最后,将聚乳酸(PLA)作为打印材料,成功制备纤维直径为20μm、周期为60μm、孔径为40μm的组织工程支架。 展开更多
关键词 电场驱动 微纳3d打印 增材制造 生物支架 组织工程
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基于EHD微尺度3D打印喷射机理与规律研究 被引量：15
3
作者 杨建军 张志远 +2 位作者 兰红波 彭子龙 王飞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期401-407,共7页
基于电流体动力学(EHD)微尺度3D打印(电流体动力喷射打印或电喷印)的成形机理复杂,成形影响因素较多,首先对泰勒锥的受力状况进行了理论分析,然后用有限元数值模拟和实验方法进行验证,探索了该微尺度3D打印方法的喷射机理,并揭示了电压... 基于电流体动力学(EHD)微尺度3D打印(电流体动力喷射打印或电喷印)的成形机理复杂,成形影响因素较多,首先对泰勒锥的受力状况进行了理论分析,然后用有限元数值模拟和实验方法进行验证,探索了该微尺度3D打印方法的喷射机理,并揭示了电压、压力对锥射流喷射性能的影响规律。结果表明,电压越大,锥形越短;入口压力越大,锥形越长,同时也表明了在一定的电压和气压范围内喷印均可以正常进行,而不是特定的电压或气压,从而可以通过调节电压和气压改善锥射流及喷印质量。用光固化树脂材料进行的喷印实例中获得了较好的喷印质量。 展开更多
关键词 微纳尺度3d打印 电流体动力喷射打印 锥射流 喷射机理 影响规律
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微通道电阻生物传感装置设计与鲜味物质检测
4
作者 冯耀泽 潘胜 +4 位作者 周扬 王益健 孔丽琴 贾桂锋 朱明 《农业工程学报》 北大核心 2025年第13期312-320,共9页
微通道电阻生物传感检测技术通过检测溶液中聚苯乙烯(polystyrene,PS)微球浓度实现目标物的定量分析,因其低成本和高灵敏度的特性在农产品检测领域具有广阔的应用前景。针对该技术对自动化、高稳定、高精度、抗干扰的装备需求,该研究开... 微通道电阻生物传感检测技术通过检测溶液中聚苯乙烯(polystyrene,PS)微球浓度实现目标物的定量分析,因其低成本和高灵敏度的特性在农产品检测领域具有广阔的应用前景。针对该技术对自动化、高稳定、高精度、抗干扰的装备需求,该研究开发了一种集成微通道、硬件控制系统与人机交互界面的自动化检测装置。通过微纳3D打印加工微通道板,并结合嵌入式控制技术,实现装置的自动进样、清洗和换样功能;设计人机交互界面控制装置驱动,并应用中值滤波算法去噪,增强系统的抗干扰性。以变异系数为评价指标,分析内径、长度、流速等因素对信号检测稳定性的影响,进行参数优化试验,得到微通道最优的工作参数组合为内径100μm、长度2 mm、流速2 mL/min。对PS微球溶液进行检测时,连续7 d测得的最大变异系数仅为1.13%,3组微通道测得的最大变异系数仅为1.8%,表明该装置具有较好的检测稳定性和可重复性,对微球的检测线性范围为1~1×10^(6)pg/mL,检出限为0.76 pg/mL,具有较高检测精度。此外,以谷氨酸钠(monosodium glutamate,MSG)为例,利用该装置对实际物质进行了检测,线性检测范围为1~1×10^(4)pg/mL,检测限为0.24 pg/mL,优于现有的颗粒计数器、绿色分光光度法和高效液相色谱法检测结果,验证了装备的实用性。研究结果为农产品品质和安全快速、稳定检测提供了新的装备支撑。 展开更多
关键词 微通道 生物传感 微纳3d打印 微球检测 鲜味物质
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仿生楔形阵列制备方法与方向性黏附特性研究
5
作者 刘彦伟 周强 +2 位作者 潘豪 李鹏阳 李淑娟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期95-101,共7页
针对一次性蜡模或光刻工艺制备方向性黏附阵列效率低且工艺复杂的问题,提出了基于微纳3D打印技术的楔形微结构阵列高效制备工艺,制备的仿生楔形阵列材料具有良好的黏附性能和方向性黏附特性。首先,仿生设计了具有方向性特性的楔形阵列... 针对一次性蜡模或光刻工艺制备方向性黏附阵列效率低且工艺复杂的问题,提出了基于微纳3D打印技术的楔形微结构阵列高效制备工艺,制备的仿生楔形阵列材料具有良好的黏附性能和方向性黏附特性。首先,仿生设计了具有方向性特性的楔形阵列黏附结构。然后,利用微纳3D打印技术加工了相应的微结构阵列模具,发展了仿生黏附材料制备工艺,分析了楔形结构的轮廓精度。最后,搭建了实验测试平台,研究了剪切方向、剪切距离、预压力、脱附速度等因素对黏附性能的影响规律。结果表明,仿生楔形阵列黏附材料具有显著的方向性黏附特性,验证了微纳3D技术用于制备仿生方向性干黏附材料的可行性。 展开更多
关键词 仿生干黏附 方向性黏附 楔形阵列 微纳3d打印
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