大块金属玻璃因其独特性能在骨植入领域具有广泛的应用前景。但受成形临界冷却速率限制,大块金属玻璃零件难以直接生产。激光粉末床熔融等增材制造技术能够实现大块复杂结构金属玻璃零件直接成形。本文对比研究金属玻璃与316L不锈钢增材制造零件的生物相容性,分析增材制造大块金属玻璃零件在生物医疗的应用的可行性。...
动物和其它生物间最重要的区别,在于它们拥有经过亿万年漫长的演化过程,形成了优化的器官和组织,能巧妙地通过运动,主动有目的地迅速改变其空间位置。为了生存,动物发展了不同的运动本领,以提高其生命效力和生活质量。动物的运动大体可分为游泳、行走、奔跑、跳跃、爬行、飞行等类型。无论哪种类型的运动,动物既要向前行进,又须适应地心吸力的作用,以维持身体的平衡。在有些情况下,尚须发展附着的能力,例如壁虎在竖立的墙...
背景:自然界中的生物结构和运动启发了小尺度下液体操作和微型机器人学的新思路,例如定向运输液体的仿生功能界面(灵感来源静态的植物结构,如猪笼草、南洋杉叶…)、执行仿生游动或微尺度液体泵送的人工微型机器人系统(灵感来源动态的生物运动,如细菌、草履虫…)等等。前者受限于固定化的结构而缺失灵活受控性;后者需要持续被外部能量场驱动,且复杂的多模态类纤毛运动仍难以受控和灵活切换。这些限制使得静态/动态仿生系统...
具有高机械强度和优异导电性的MXene 基结构材料在电化学能源存储、光电子及电磁屏蔽等多种重要领域具有广泛的应用前景。但是单一的MXene薄膜由于缺乏层间相互作用而具有机械脆性的缺点,这严重限制了其在结构材料领域中的应用。大分子聚合物的掺入已被证实有利于缓解MXene 薄膜机械脆性的缺陷。然而,大量绝缘大分子的嵌入在增加机械性能的同时不可避免地在MXene片层间引入大量的绝缘相,这严重损害了复合膜...
水凝胶的静态高韧性可以通过引入机械耗散机制(如动态化学键)来实现,但是在高速冲击下,这类高韧性水凝胶仍然容易发生结构破坏。生物矿化作为一种行之有效的途径能赋予材料优异的机械性能(如抗冲击强度),却极大的牺牲了材料的水含量(< 30 wt%)和柔韧性。兼具高抗冲击能力、高水含量和高柔性的水凝胶仍然鲜有报道。近日,受启发于龙虾腹膜独特的构效关系,南方科技大学刘吉团队在Advanced Material...