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基于MEMS技术的扑翼式微飞行器的研究 被引量:5
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作者 左德参 陈文元 +2 位作者 彭松林 李智军 张卫平 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期1505-1508,1527,共5页
在低雷诺数环境下对长度大约15cm,重量在20~60g的直翅类昆虫的飞行进行了空气动力学的建模研究,对扑翼式微飞行器的系统结构进行了详细的分析论述;通过仿真软件建立了所需要的扑翼飞行机器人的数学模型,并对其进行了仿真研究,从而为扑... 在低雷诺数环境下对长度大约15cm,重量在20~60g的直翅类昆虫的飞行进行了空气动力学的建模研究,对扑翼式微飞行器的系统结构进行了详细的分析论述;通过仿真软件建立了所需要的扑翼飞行机器人的数学模型,并对其进行了仿真研究,从而为扑翼飞行器的研制提供理论依据。 展开更多
关键词 低雷诺数 MEMS 扑翼式微飞行器 仿真
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微机械电容式加速度计的结构及检测技术研究 被引量:5
2
作者 凌灵 陈文元 +1 位作者 李凯 姜晓波 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2008年第8期3-4,12,共3页
三明治式电容微加速度计由于工艺等原因可能存在局部缺陷而影响其对称性,严重的将导致不能正常工作,通常的检测方法难以检测到该缺陷。设计了一种具有自检功能的微加速度计,能够方便的通过外部电路对自身结构进行对称性检测。采用MS311... 三明治式电容微加速度计由于工艺等原因可能存在局部缺陷而影响其对称性,严重的将导致不能正常工作,通常的检测方法难以检测到该缺陷。设计了一种具有自检功能的微加速度计,能够方便的通过外部电路对自身结构进行对称性检测。采用MS3110芯片对设计加工的微加速度计进行测试,测试前使用单片机将程序写入该芯片,调节其内部参数,使之工作在良好的线性度及灵敏度状态。实验结果表明加工出的微加速度计具有较好的对称性。 展开更多
关键词 微加速度计 单片机 MS3110
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UV-LIGA技术在多层微结构制备中的工艺研究 被引量:1
3
作者 朱军 汪红 +2 位作者 陈翔 陈迪 刘景全 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2009年第5期706-708,共3页
UV-LIGA技术在制备多层复杂微结构时存在如何确保多层套刻对准精度,尺寸控制精度及层间良好结合的问题。该文对这些问题进行了分析与实验研究,实验证明,弱曝光是产生层间位移,影响套刻精度的原因之一,减少曝光所产生的应力应以不发生位... UV-LIGA技术在制备多层复杂微结构时存在如何确保多层套刻对准精度,尺寸控制精度及层间良好结合的问题。该文对这些问题进行了分析与实验研究,实验证明,弱曝光是产生层间位移,影响套刻精度的原因之一,减少曝光所产生的应力应以不发生位移为前提;降低升降温速率能有效降低应力,提高层间结合性能,从而减少图形位移,确保套刻对准的精度。 展开更多
关键词 UV—LIGA 多层 套刻精度 曝光 中烘
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MEMS中永磁材料的微细加工技术研究进展 被引量:5
4
作者 陶凯 丁桂甫 +4 位作者 杨卓青 王佩红 吴义伯 汪红 王艳 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第5期1-4,7,共5页
概述了永磁材料在微机电系统(MEMS)中集成制造方法的研究进展,总结了当前用于制造永磁薄膜的电沉积、溅射、脉冲激光沉积(PLD)和粘结磁体微图形化等4种主要加工技术的优缺点和研究现状,并对未来的发展方向提出了一些观点。
关键词 微机电系统 永磁材料 永磁薄膜 微细加工
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纳米压印抗粘性技术研究进展(英文)
5
作者 叶舟 朱军 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第1期21-25,29,共6页
纳米压印是一种理想的光刻技术,它具有生产率和分辨率高的特点。脱模过程中,粘连限制了图形的精确转移,因此,抗粘连成为纳米压印技术需要解决的关键问题。氟化自组装单分子层是一种被广泛应用的抗粘连涂层,介绍和分析了其在耐热性和降... 纳米压印是一种理想的光刻技术,它具有生产率和分辨率高的特点。脱模过程中,粘连限制了图形的精确转移,因此,抗粘连成为纳米压印技术需要解决的关键问题。氟化自组装单分子层是一种被广泛应用的抗粘连涂层,介绍和分析了其在耐热性和降解方面的最新研究进展。介绍了类金刚石碳膜、在光刻胶上喷涂脱模剂和含氟表面活化剂在纳米压印抗粘连研究上的进展,分析了这些方法所存在的问题及纳米压印抗粘连的发展趋势。 展开更多
关键词 纳米压印 抗粘性 氟化自组装单分子层 类金刚石碳膜
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静电悬浮转子微陀螺及其关键技术 被引量:20
6
作者 崔峰 苏宇锋 +3 位作者 张卫平 吴校生 陈文元 赵小林 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第6期61-67,共7页
静电悬浮转子微陀螺具有比振动式微陀螺精度高的潜在优点,并可同时测量二轴角速度和三轴线加速度。介绍了静电悬浮转子微陀螺的研究现状。对该静电悬浮转子微陀螺/加速度计的工作原理、特点进行了分析,并对实现高精度静电悬浮转子微陀螺... 静电悬浮转子微陀螺具有比振动式微陀螺精度高的潜在优点,并可同时测量二轴角速度和三轴线加速度。介绍了静电悬浮转子微陀螺的研究现状。对该静电悬浮转子微陀螺/加速度计的工作原理、特点进行了分析,并对实现高精度静电悬浮转子微陀螺/加速度计的关键技术如静电稳定悬浮、微位移检测控制、静电恒速旋转驱动、微机械加工和真空封装技术等进行了探讨。指出这一新颖MEMS陀螺是高精度多轴集成微惯性传感器技术发展的一个重要方向,具有广阔的应用前景和较大的发展潜力。 展开更多
关键词 微机电系统 微陀螺 微加速度计 转子 静电悬浮
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碳纳米管气体传感器研究进展 被引量:16
7
作者 程应武 杨志 +3 位作者 魏浩 王艳艳 魏良明 张亚非 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3127-3142,共16页
碳纳米管具有一维纳米结构、高表面吸附能力、良好的导电性和电子弹道传输特性等优异的力学、电学、物理和化学性能,成为制作纳米气体传感器的理想材料之一.近年来,各国研究者广泛开展了碳纳米管气体传感器的研究工作,并取得了许多显著... 碳纳米管具有一维纳米结构、高表面吸附能力、良好的导电性和电子弹道传输特性等优异的力学、电学、物理和化学性能,成为制作纳米气体传感器的理想材料之一.近年来,各国研究者广泛开展了碳纳米管气体传感器的研究工作,并取得了许多显著成果.研究结果表明,碳纳米管气体传感器具有灵敏度高、响应速度快、尺寸小、能耗低和室温下工作等诸多特点.本文结合本研究小组近年来在碳纳米管气体传感器领域所做的大量研究工作,从环境监测、医学检测和国防军事等方面,对碳纳米管气体传感器取得的研究进展进行了综述,同时也阐述和分析了碳纳米管气体传感器的工作原理和制作过程.尽管面临诸多挑战,随着研究的不断深入,碳纳米管气体传感器仍有可能凭借其独特的性能优势成为当前商业应用气体传感器的有力竞争者. 展开更多
关键词 碳纳米管 气体传感器 环境监测 医学检测 国防军事
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微型电磁式振动能量采集器的研究进展 被引量:32
8
作者 王佩红 戴旭涵 赵小林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期94-98,111,共6页
随着低功耗无线传感网络和微机电系统的迅速发展,供电问题正成为它们进入实用化、产业化的一大障碍。现有的一个解决方案是微型电磁式振动能量采集器。首先给出电磁式振动能量采集器的工作原理、物理模型和设计原则,然后详细介绍目前国... 随着低功耗无线传感网络和微机电系统的迅速发展,供电问题正成为它们进入实用化、产业化的一大障碍。现有的一个解决方案是微型电磁式振动能量采集器。首先给出电磁式振动能量采集器的工作原理、物理模型和设计原则,然后详细介绍目前国内外各研究小组研制的电磁式振动能量采集器的几何模型、结构参数、输出结果和技术特点,最后简单分析电磁式振动能量采集器面临的困难、挑战和发展趋势。 展开更多
关键词 微机电系统 振动能量采集器 电磁式
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微器件用Ni-W合金薄膜热稳定性的研究 被引量:4
9
作者 刘瑞 汪红 +3 位作者 姚锦元 李雪萍 丁桂甫 赵小林 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期220-223,226,共5页
研究了低应力柠檬酸胺-1-羟基乙烷二膦酸(HEDP)镀液体系中电流密度、pH值、脉冲参数和热处理条件等对Ni-W合金薄膜硬度的影响。结果表明,电镀工艺条件对硬度提高有限,热处理对Ni-W合金薄膜的硬度有明显提高。同时研究对比了沉积态及550... 研究了低应力柠檬酸胺-1-羟基乙烷二膦酸(HEDP)镀液体系中电流密度、pH值、脉冲参数和热处理条件等对Ni-W合金薄膜硬度的影响。结果表明,电镀工艺条件对硬度提高有限,热处理对Ni-W合金薄膜的硬度有明显提高。同时研究对比了沉积态及550℃热处理后Ni和Ni-W硬度、干摩擦条件下耐磨性以及微观结构的变化。实验发现:多晶的Ni薄膜经过热处理后,晶粒尺寸显著长大,硬度、耐磨性约下降2/3;而Ni-W合金薄膜经过热处理后,微观结构由非晶转变成纳米晶,薄膜仍保持良好的耐磨性,硬度提高了1倍。Ni-W合金薄膜优异的热稳定性,有望在特殊环境下取代Ni薄膜在MEMS器件上获得应用。 展开更多
关键词 NI-W合金 电沉积 热稳定性 薄膜结构 热处理
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基于Parylene的柔性微电极阵列微加工工艺研究 被引量:7
10
作者 吴义伯 侯安州 +3 位作者 倪鹤南 徐爱兰 惠春 任秋实 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1018-1020,1036,共4页
基底集成的柔性微电极阵列(MEAs)从一个全新的角度演绎了植入式神经系统,对神经进行电刺激并记录神经电信号。以一种新型聚合物材料聚对二甲苯(parylene)为基底,制备出了用于神经接口的柔性神经微电极阵列。采用MEMS加工技术,设计了一... 基底集成的柔性微电极阵列(MEAs)从一个全新的角度演绎了植入式神经系统,对神经进行电刺激并记录神经电信号。以一种新型聚合物材料聚对二甲苯(parylene)为基底,制备出了用于神经接口的柔性神经微电极阵列。采用MEMS加工技术,设计了一种基于parylene柔性神经微电极阵列的加工工艺方法,并讨论了在流片过程中的关键问题,如掩膜层的选择、电极的剥离及焊接与封装等。该柔性微电极阵列在用于视觉假体的神经接口方面具有独特的应用优势。 展开更多
关键词 柔性微电极阵列 聚对二甲苯 微加工工艺 神经接口
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环氧树脂/多壁碳纳米管导电复合材料研究 被引量:10
11
作者 潘晓艳 方斌 陈长鑫 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期18-22,共5页
采用不同氧化性的酸对多壁碳纳米管(MWNTs)进行处理,制备了环氧树脂(EP)/MWNTs导电复合材料。研究表明,少量的MWNTs就能使EP的导电性能有很大的提高;HNO3酸化处理不仅可在MWNTs表面引入活性基团并将MWNTs截短到合适的长度,改善其在树脂... 采用不同氧化性的酸对多壁碳纳米管(MWNTs)进行处理,制备了环氧树脂(EP)/MWNTs导电复合材料。研究表明,少量的MWNTs就能使EP的导电性能有很大的提高;HNO3酸化处理不仅可在MWNTs表面引入活性基团并将MWNTs截短到合适的长度,改善其在树脂中的分散性,而且能有效去除非晶碳杂质,提高MWNTs的导电性,使EP/MWNTs复合材料的导电性能最好,渗流阈值只有0.5%左右;未处理的MWNTs在EP中的分散性较差,复合材料的渗流阈值为1.3%左右;而经混酸酸化处理的MWNTs中存在许多缺陷,且MWNTs的长度变得太短,复合材料的导电性能最差,渗流阈值为1.6%左右。 展开更多
关键词 多壁碳纳米管 环氧树脂 酸化处理 表面电阻率 渗流阈值
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基于MEMS的压电微能量采集器的电路研究与测试 被引量:7
12
作者 沈修成 方华斌 +1 位作者 王亚军 刘景全 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期692-694,共3页
微能量采集技术是利用某种效应把周围环境中的某种形式的能量转换成电能,为嵌入式系统和无线传感网络中的MEMS器件供能。本文探讨了一种基于MEMS技术的压电型微能量采集器。微能量采集器工作于低频环境,当给其振动激励信号时,它能够把... 微能量采集技术是利用某种效应把周围环境中的某种形式的能量转换成电能,为嵌入式系统和无线传感网络中的MEMS器件供能。本文探讨了一种基于MEMS技术的压电型微能量采集器。微能量采集器工作于低频环境,当给其振动激励信号时,它能够把机械能转换为电能。但是能量采集器直接输出的是交流电压,一般不能直接为器件供能。所以,利用AC-DC电路把交流转换为直流,实现为MEMS器件供能。文中给出了微能量采集器的测试电路,同时给出了测试结果,论证了在低频环境下这种微能量采集器的可行性。 展开更多
关键词 能量采集 MEMS 压电效应 悬臂梁
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基于MEMS技术的异平面空心金属微针 被引量:4
13
作者 沈修成 刘景全 +2 位作者 王亚军 郭忠元 芮岳峰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期151-154,共4页
MEMS微针的一个重要应用是透皮给药。文中提出了一种基于MEMS技术的异平面空心金属微针。该微针首先利用硅(100)面刻蚀技术在硅片上刻蚀出深度为330μm的倒四棱锥,然后采用电镀技术电镀出壁厚为50μm的空心金属倒四棱锥。从背面开出微... MEMS微针的一个重要应用是透皮给药。文中提出了一种基于MEMS技术的异平面空心金属微针。该微针首先利用硅(100)面刻蚀技术在硅片上刻蚀出深度为330μm的倒四棱锥,然后采用电镀技术电镀出壁厚为50μm的空心金属倒四棱锥。从背面开出微流道并去除残余硅,就得到了倾斜角度为70.6°的异平面金属空心微针。最后采用ANSYS有限元仿真软件建立微针模型,验证了微针具有足够的强度。 展开更多
关键词 MEMS 微针 电镀 异平面 药物投送
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包覆双层表面活性剂Fe_3O_4纳米粒子的制备及性能研究 被引量:5
14
作者 王煦漫 张彩宁 +1 位作者 王晓亮 古宏晨 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期67-68,共2页
为制备稳定的水基磁流体,分别以月桂酸、油酸钠、十二烷基苯磺酸钠作为外层表面活性剂,对包油酸的Fe3O4粒子进行了再包覆。将得到的双层包覆的Fe3O4粒子分别分散在水中,发现以十二烷基苯磺酸钠为外层表面活性剂的磁粒子制成的水分散液... 为制备稳定的水基磁流体,分别以月桂酸、油酸钠、十二烷基苯磺酸钠作为外层表面活性剂,对包油酸的Fe3O4粒子进行了再包覆。将得到的双层包覆的Fe3O4粒子分别分散在水中,发现以十二烷基苯磺酸钠为外层表面活性剂的磁粒子制成的水分散液的稳定性最佳。利用IR研究其吸附机理,结果显示:内层的油酸通过化学键合吸附在磁粒子表面,外层的十二烷基苯磺酸钠通过物理作用吸附在包油酸的Fe3O4粒子表面。 展开更多
关键词 FE3O4 表面活性剂 吸附 纳米粒子
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柔性衬底MEMS技术制备脑电图干电极阵列研究 被引量:4
15
作者 吴澄 陈迪 +4 位作者 胡锐军 陈景东 陈翔 王晓韡 吕宝粮 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1035-1040,共6页
设计了一种新型的脑电图干电极,主要用于采集脑电信号以进行基于脑电图的警觉度分析,替代传统的湿电极.采用柔性衬底微电子机械系统(MEMS)加工技术,在柔性衬底上制备出具有化学稳定性与生物相容性的微针状干电极阵列.通过铜牺牲层实现... 设计了一种新型的脑电图干电极,主要用于采集脑电信号以进行基于脑电图的警觉度分析,替代传统的湿电极.采用柔性衬底微电子机械系统(MEMS)加工技术,在柔性衬底上制备出具有化学稳定性与生物相容性的微针状干电极阵列.通过铜牺牲层实现干电极微针的悬臂梁结构,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)剥离层实现器件从玻璃基底的完全释放,并经平面电极的多层组装实现了立体电极阵列.实验中干电极以聚酰亚胺作为柔性衬底,其针端及导线部分材料为镍,针端部分表面镀金.采用Neuroscan的脑电信号采集放大器对干电极性能进行了测试,测得阻抗约为10kΩ,其时域和频域信号与传统湿电极基本一致.所制备的干电极成品率高、尺寸小、屏蔽佳、装配简单、可靠性好、机械强度大,符合快速、无痛的脑电信号采集要求. 展开更多
关键词 干电极阵列 柔性衬底 微电子机械系统技术 多层组装 脑电图
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纳米压印技术中模板表面的气相法抗粘连修饰 被引量:5
16
作者 李海华 李小丽 王庆康 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1687-1689,1694,共4页
研究了采用全氟四氢辛基硅烷(F13-TCS)对纳米压印技术中所用SiO2模板进行表面修饰的情况,分析了用气相法在SiO2模板表面形成F13-TCS单分子膜的形成过程及化学机理,并用X射线光电子能谱仪(XPS)和视频光学接触角测试仪对模板修饰表面的元... 研究了采用全氟四氢辛基硅烷(F13-TCS)对纳米压印技术中所用SiO2模板进行表面修饰的情况,分析了用气相法在SiO2模板表面形成F13-TCS单分子膜的形成过程及化学机理,并用X射线光电子能谱仪(XPS)和视频光学接触角测试仪对模板修饰表面的元素成分、价态和表面能进行了测试表征,用原子力显微镜(AFM)对压印过程中的模板结构及模板复制结构进行了对比分析.结果表明,通过F13-TCS对SiO2模板的表面修饰,可以大大降低模板与压印聚合物层之间的相互作用力,在纳米压印过程中实现结构较好的转移、复制. 展开更多
关键词 纳米压印 气相法 表面修饰
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利用PZT块材制备微型压电悬臂梁采能器的研究 被引量:6
17
作者 郑慈航 唐刚 +4 位作者 刘景全 李以贵 余震 何丹农 杨春生 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2011年第3期418-421,共4页
采用压电陶瓷(PZT)片状块材设计并制作了一种可集成于微机电系统的压电悬臂梁能量采集器。介绍了元件的整体制备流程,包括湿法化学蚀刻、反应离子(RIE)干法蚀刻、UV-LIGA等流片技术。该文利用环氧树脂将PZT紧密粘结在基片上的方法步骤... 采用压电陶瓷(PZT)片状块材设计并制作了一种可集成于微机电系统的压电悬臂梁能量采集器。介绍了元件的整体制备流程,包括湿法化学蚀刻、反应离子(RIE)干法蚀刻、UV-LIGA等流片技术。该文利用环氧树脂将PZT紧密粘结在基片上的方法步骤和工艺参数作了详细描述,最终获得了2 000μm×750μm×500μm(长×底宽×尖宽)的梯形悬臂梁结构,PZT层厚度为16.7μm,并在其自由端装配Ni质量块以降低元件的固有频率。通过自搭建的检测系统测得,该能量采集器在1阶谐振工作状态(824.7 Hz,1g加速度强度)下获得了峰-峰值为1 160 mV的输出电压,是利用PZT薄膜制备的同尺寸采能器的2倍。 展开更多
关键词 压电发电 能量采集 PZT块材 微机电系统
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采用RIE沉积法研制微纳工艺中的防粘连层 被引量:3
18
作者 顾盼 刘景全 +1 位作者 陈迪 孙洪文 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05A期1395-1397,1400,共4页
摩擦和粘附问题已经成为影响微机电系统(MEMS)工艺性能和可靠性的主要因素.针对MEMS/NEMS中微构件表面改性问题,采用反应离子刻蚀(RIE)在硅片表面沉积氟化物薄膜,以达到降低硅片的表面能,减少其摩擦和粘附的目的.实验还将RIE沉积法制得... 摩擦和粘附问题已经成为影响微机电系统(MEMS)工艺性能和可靠性的主要因素.针对MEMS/NEMS中微构件表面改性问题,采用反应离子刻蚀(RIE)在硅片表面沉积氟化物薄膜,以达到降低硅片的表面能,减少其摩擦和粘附的目的.实验还将RIE沉积法制得的薄膜与自组装(SAMs)薄膜在浸润角、表面能、表面粗糙度等方面进行了对比. 展开更多
关键词 反应离子刻蚀 表面能 微机电系统 防粘连膜
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空间结构在真皮组织微观化重建中的作用研究 被引量:2
19
作者 姜育智 丁桂甫 +2 位作者 原博 王志勇 陆树良 《上海交通大学学报(医学版)》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期312-315,共4页
目的探讨空间结构对真皮组织成纤维细胞的形态及生物学行为的影响。方法采用微纳制造技术设计并制作细胞调控点,微接触印刷术制备基膜,细胞接种后分别行细胞形态学观察;免疫组化检测细胞α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达;MTT试验分析细胞... 目的探讨空间结构对真皮组织成纤维细胞的形态及生物学行为的影响。方法采用微纳制造技术设计并制作细胞调控点,微接触印刷术制备基膜,细胞接种后分别行细胞形态学观察;免疫组化检测细胞α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达;MTT试验分析细胞活力;ELISA法测定细胞培养上清中羟脯氨酸含量。以单纯细胞培养皿培养的细胞作为对照组。结果与对照组比较,经细胞调控点调控的细胞形态多样,呈现类圆形,伪足更长;α-SMA表达上调;细胞活力降低;细胞培养上清中羟脯氨酸含量显著增加;统计学分析表明,组间比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论细胞生物学行为呈现结构依赖性,空间结构可调控细胞生物学行为。 展开更多
关键词 空间结构 细胞调控 微接触印刷术 细胞生物学行为
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永磁轮式爬壁微机器人尺寸优化设计研究 被引量:5
20
作者 张大伟 李振波 陈佳品 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第2期32-35,共4页
给出了一种全向的永磁轮式爬壁微机器人。为获得爬壁机器人运动所需力矩和磁力与其尺寸设计之间的关系,研究了其动力学分析方法。结合爬壁机器人自身永磁轮尺寸、永磁轮间距、转向齿轮传输比、底盘半径、所需磁吸附力等设计约束,构造所... 给出了一种全向的永磁轮式爬壁微机器人。为获得爬壁机器人运动所需力矩和磁力与其尺寸设计之间的关系,研究了其动力学分析方法。结合爬壁机器人自身永磁轮尺寸、永磁轮间距、转向齿轮传输比、底盘半径、所需磁吸附力等设计约束,构造所需驱动力矩最小为目标函数,对其主要尺寸参数进行了优化设计。通过ANSOFT磁力仿真、Pro/Engineer机械仿真和MATLAB计算对爬壁机器人整体尺寸优化设计进行求解。对仿真计算结果进行了分析比较,证明上述设计方法的可行性。 展开更多
关键词 爬壁微机器人 全向 动力学 尺寸优化
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