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只要改变温度，新型机器人就能全速前进

该论文发表在5月15日出版的美国国家科学院院刊上。 新的推进系统依赖于一种柔性聚合材料，它遇冷时会卷曲，遇热时会伸展。聚合物被定位为激活机器人内部的开关，此开关又连接到一排类似于划艇的桨上。...当冷机器人放置在温水中时，聚合物伸出，激活开关，由此产生的突然释放的能量使机器人向前移动。...聚合物条也可以“被调整”以便在不同的时间给出特定的响应：也就是说，较厚的条相比较薄的条将需要较长时间来预热，伸展并最终激活它的桨。这种可调节性让团队设计能够以不同速度转动和移动的机器人。...在最新的设计版本中，Daraio团队和合作者能够将聚合物元素和开关连接起来，从而使四桨机器人向前推进，放下一个小的有效载荷，然后向后划桨。...在未来，可以添加更多的功能和响应性，例如使用响应其他环境线索的聚合物，如pH或盐度。研究人员说，机器人的未来版本可能含有化学物质泄漏，或者尺寸更小的机器人可以递送药物。

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材料本质与等离子体作用的奥秘

关键差异：材料的“基因”不同类型的材料，在以下基本特性上存在根本区别，这些特性直接影响了它们对等离子体的响应：导电/导热性： 材料传导电流和热量的能力。...正是这些内在特性的不同组合，导致材料在等离子体环境中经历不同的物理化学过程，主要包括：刻蚀、交联、氧化、引入官能团。...不同材料的等离子体响应：本质决定命运等离子体技术利用高能粒子环境改变材料表面，但其效果并非“一刀切”。材料本身的根本属性——导电导热性、化学键强度和热稳定性——才是决定其如何响应等离子体的关键。...工程师通过精确控制等离子体（如氧气浓度、功率），利用氧化来清洁金属表面或增强其与涂层、胶水的结合力。2....等离子体作用关键点：响应主要由表面树脂基体决定（其行为类似聚合物：可能被刻蚀、交联或活化）。增强纤维（如碳纤、玻纤）本身化学惰性强，变化微小。

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    新加坡“智能泡沫”成机器人皮肤新材料！模拟人类触觉，能自我修复

    sensor skins）》，该研究成果已于 2020 年 11 月在 Nature Communications 杂志上发表。...需要将含氟表面活性剂 (Zonyl FS-300) 放在 70 °C 的烘箱中干燥。 2. 将两克聚（偏二氟乙烯）-共六氟丙烯（PVDF-HFP）（3M）溶解在丙酮中并搅拌至少 4 小时。 3....将 46 微升 1,3-二氨基丙烷 (DAP) 滴加到搅拌溶液中，在反应 30 分钟后，溶液将变成淡黄色。 5....将混合物浇铸到 2.5×5×0.2cm 的玻璃模具（宽 × 长 × 高）中。 7. 然后将材料置于加热板上，在 70°C 下加热 30 分钟，通过蒸发丙酮来自发泡。 8....当施加压力时，金属颗粒在聚合物基体中靠拢，改变了它们的电性能（electrical properties）。新加坡国立大学的 Benjamin C.K.

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    MIT华人教授发明神奇墨水，在小鼠大脑中植入3D打印柔软电极

    研究成果已发表在Nature Communications上，题为“3D printing of conducting polymers”。 ?...“我们希望通过演示，人们可以使用这种技术快速制造出不同的设备，”MIT博士生Hyunwoo Yuk说：“可以更改设计、运行打印代码并在30分钟内生成新的设计。...导电聚合物在商业上用作抗静电涂层，因为它们可以有效地带走电子产品和其他易产生静电的表面上积聚的静电荷。...“这些聚合物解决方案易于喷涂在触摸屏等电子设备上，”Yuk说： “但是液体形式主要用于均质涂层，很难将其用于任何二维、高分辨率的图案中。在3D世界里，这是不可能的。”...这种电极由一层柔韧的透明聚合物构成，然后在它的上面打印出导电聚合物，这些导电聚合物以细细的平行线汇聚在一个尖端，宽度约10微米，小到足以从单个神经元接收电信号。

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    . | 周期性驱动的深度学习框架赋能聚合物智能设计

    聚合物性质预测 研究人员在十个大规模回归任务中系统评估模型。结果显示： PerioGT 在所有任务上均取得最佳表现。...KNN 分类准确率超过 80%，远高于其他 SSL 模型（<40%）。 当片段长度远超训练时的 MRU 数量时，PerioGT 仍保持高稳定性，说明其周期性建模具有良好泛化性。 2....在随机替换原子后，PerioGT 保持最高相似度，表明其能有效捕捉决定性结构特征，而不被 MRU 大小或微小扰动误导。...在 KNN 回归中，PerioGT 表示显著优于 baseline，说明其表征能够高效反映与性质相关的物理化学因素。 2....83%（25/30） 远优于其他 SSL 模型（57%、20%） 其中两种新聚合物表现出对 MRSA 的强抗菌活性（MIC = 8 μg/mL），并展现出破坏细胞膜的机制。

    18110

    IBM的硅光封装方案

    上图中的绿色小长方体是聚合物lid, 因为FA不方便被吸头(pick-tip)吸取，而pick-tip吸取polymer lid后，再将其压在FA上，便于FA落入V型槽中。...整个耦合器的结构如下图所示， ? 通过这种自对准的FA组装方案，IBM实现了O波段1.3dB的耦合效率，在100nm带宽内耦合效率只下降了0.8dB。 2....上图中的c位置处聚合物波导与单模光纤耦合，f位置处其与硅波导耦合，其他区域的聚合物波导宽度是渐变的。...焊料太少的话，芯片无法在水平方向移动；焊料太多的话，竖直方向的对位存在误差。 ? 实验中，他们使用两颗硅光芯片验证这一方案，两个芯片贴装后的光耦合损耗为1.1dB。...IBM的这三个方案都利用了其工艺优势，在硅光芯片上刻蚀一些凹槽结构，用于实现高精度的对准。芯片端面处都往下做了一定的刻蚀，形成一个台阶，用于放置FA或者聚合物波导。

    2.9K31

    石安华武俊紫：一种基于茴香酸对羟基苯乙酯和3-丙烯酰胺基苯硼酸的新型葡萄糖响应纳米粒子能降低血糖和改善糖尿病肾病

    p(AAPBA-b-HPA)，将其装载胰岛素后制备成的纳米注射剂能够在降低血糖的同时，随着缓释材料HPA的降解发挥其药理活性，治疗糖尿病最常见的并发症之一糖尿病肾病。...图1. p(AAPBA-b-HPA)纳米注射剂葡萄糖响应性递送胰岛素和释放HPA的示意图 一、p(AAPBA-b-HPA)高分子聚合物的合成与表征 在研究中，作者以植物提取物HPA为原料，通过与丙烯酰氯酯化反应赋予...图2. 丙烯酰氯酯化-HPA (A)、p(AAPBA) (B)和p(AAPBA- B - HPA) (C)分子结构的合成。 图3....透射电子显微镜(TEM)观察p(AAPBA-b-HPA)2纳米粒子在18 mmol/L葡萄糖处理前(a)和处理后(b)的图像。(c)p(AAPBA-b-HPA)2纳米粒子的粒径和多分散系数。...图5.MTT法检测3个比例的p(AAPPA-b-HPA)纳米粒子对人正常肝脏L02细胞(a)和人肝癌SMMC-7721细胞(b)的细胞毒性情况。每个值代表均值±SD (n=5)。

    1.3K20

    不同材料对等离子体设备的影响机制

    在构成我们世界的材料王国中，金属、聚合物、陶瓷、玻璃和复合材料各具禀赋。...复合材料：协同优势的典范，但异质界面常为薄弱环节。二、等离子体：可编程的"能量刻刀"等离子体非蛮力破坏者，而是通过精准调控（气体、功率、压力、时间），针对材料特性激活四大核心响应机制：1....应用点睛：半导体芯片上雕刻纳米电路（比发丝细千倍），MEMS器件精密加工，医疗器械超清洁表面。2.  ...4.官能化 (Functionalization)：激活表面的"化学密码" 等离子体在聚合物/玻璃表面打开键结，接枝-OH, -COOH, -NH₂等极性基团。...结语：点石成金的创新引擎选择等离子体技术，意味着选择以原子级的精准，重塑物质表面的无限潜能。在材料科学的星辰大海中，它正持续书写点石成金的现代传奇，为未来科技奠定坚实基石。

    21510

    OFC 2025：IBM开发应用于CPO的高密度聚合物波导光子模块

    传统可插拔收发模块虽能扩展传输距离，但在高密度集成和功耗上存在局限。 CPO 通过将光器件与集成电路共封装，可显著提升带宽密度并降低功耗，成为未来 AI 系统的核心技术之一。...区别于传统波导的模式匹配耦合，绝热耦合通过芯片内的Taper结构，使光信号在聚合物波导与硅光子芯片之间倏逝波传输，实现低插入损耗、偏振无关性和宽松的对准容差。...后加工聚合物（Polymer Last）在模块主体组装后再贴合聚合物波导，简化 Handling 并避免芯片bonding过程中的温度冲击。...三、性能验证：低损耗、高可靠与规模化潜力 插入损耗： 典型光谱测试显示，经无铅回流焊后，目前模块在 1310 纳米波长处的插入损耗最佳值可以达到 1.2 dB/facet(图片上展示的是一年前的结果，普遍...3 芯片模块初步测试显示，各通道损耗均控制在 2 dB 以内，证明多芯片组装的可行性。

    50910

    洛桑联邦理工学院唐力课题组：用化学方法实现免疫调节蛋白在肿瘤组织中的特异性激活

    这一方案利用肿瘤微环境中高还原性和弱酸性等特殊的生理条件，通过含双硫键、马来酰亚胺等环境响应性化学键的连接结构将PEG等具有良好生物相容性的亲水聚合物修饰到免疫调节蛋白表面的氨基上以封闭其生物活性。...当Sw-IM随血液循环进入肿瘤组织后，肿瘤微环境的特异性刺激可以通过高效地切断连接结构中的环境响应性化学键移除作为屏蔽的聚合物，从而在肿瘤组织中特异性地“开启”免疫调节蛋白的生物活性。...与普通的anti-4-1BB抗体相比，具有氧化还原响应性的“开关式”anti-4-1BB抗体 (Swredoxa4-1BB) 在保持了抗肿瘤免疫效果的同时，可有效避免过度激活脾脏和肝脏中等健康组织中的CD8...得益于环境响应性化学的丰富性，Sw-IM的设计具有高度的模块化特性。除了适用于各种免疫调节蛋白之外，还可以通过选用不同的环境响应性化学连接结构使Sw-IM适应多样化的肿瘤微环境。...在本工作的最后，该团队通过对不同的屏蔽聚合物分子量和修饰密度的筛选，发现并报道了Sw-IM设计的一般规律。

    87420

    【Cell】有关生物大分子凝聚体以及液液相分离的知识汇总（五）

    然而，由于相分离需要越过一个饱和浓度，因此在解释过度表达数据时应谨慎。应该尽量找到除过度表达之外的其他指标，以支持一个区室确实是相分离的，而不仅仅是一个宏观的点状结构。...目前，定义相分离结构的常见标准是它是球形的，能够融合，并且能从光漂白后恢复。...然而，因为当前的光遗传学工具在自然演化的多价性之上强加了人为的多价性，结果应该谨慎解释，并且理想情况下应该与其他实验相结合。 在体内凝聚物的物理性质探测 在细胞中评估物质属性的能力相对有限。...在理想情况下，可以通过序列预测凝聚相的饱和浓度、刺激响应性和物质特性。虽然我们离达到这个目标还有很长的路要走，但我们可以利用相分离理论的认识，并将其扩展应用于复杂生物聚合物混合物。...虽然某些蛋白质的相行为可以很好地用平均场同源聚合物理论描述，但新出现的数据表明，其他蛋白质序列编码的稠密相特性无法通过同源聚合物实现。

    1.7K20

    光电子集成芯片封装技术进展

    2. IMEC 分享硅光子平台进展，包括锗探测器（56Gbps）、氮化硅波导，并探索异质集成（如铌酸锂调制器）。 三、聚合物技术(聚合物波导、双光子直写) 1....Vario-Optics：基于聚合物波导走线的电光PCB板 Vario-Optics AG一直致力于推动将聚合物波导嵌入到PCB板上，实现电光系统的小型化封装。...这里主要介绍了他们的倏逝波和端面耦合的方案，实现＜1dB的耦合损耗 目前在和荷兰芯片集成技术中心CITC合作，结合CITC的先进电封装能力(＞140GHz带宽的垂直电互联)，开发可量产的板级封装技术...2....其他技术展示 - RJR Technologies：低成本注塑液晶聚合物气腔封装替代金属/陶瓷管壳封装，支持高导热铜/金刚石基板，散热性能优异，近气密封装，可靠性可以达到20年MTBF，在5G基站中已经交付八千万套封装无故障记录

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    IMEC：应用于CPO的低插损、高密度聚合物波导硅光集成技术

    一、异构集成技术方案       比利时imec研究团队在《Optica》发表的研究中，提出两种硅基光子芯片与聚合物光波导的异构集成技术，通过片上氮化硅（SiN）波导与封装级聚合物波导的绝热耦合，实现高密度光学...2....倒装键合集成工艺        针对芯片倒装至封装基板的应用场景，首先在硼硅酸盐玻璃基板上预制聚合物波导，通过光刻形成芯层图案后，将芯片与预制波导的玻璃基板通过紫外固化胶（OrmoClearFX，折射率...三、实验验证与性能参数       在O波段（1260-1360 nm）实验中，两种集成技术均实现了低损耗光耦合： ① 光刻工艺 SiN与聚合物波导的单端绝热耦合损耗为TE偏振0.56±0.37 dB...在芯片到芯片及芯片到光纤的应用场景中，耦合损耗均可控制在2 dB以内，结合FOWLP的高密度扇出能力，有望推动下一代光互连技术的产业化进程。未来需进一步优化工艺兼容性与键合精度，以满足大规模生产需求。

    75300

    电容与部分电容_接地电容不能太大

    以平行板电容器为例，简单介绍下电容的基本原理 如上图所示，在两块距离较近、相互平行的金属平板上(平板之间为电介质)加载一个直流电压；稳定后，与电压正极相连的金属平板将呈现一定量的正电荷，而与电压负极相连的金属平板将呈现相等量的负电荷...在自谐振频率前，电容的阻抗随着频率增加而变小；在自谐振频率后，电容的阻抗随着频率增加而变小，就呈现感性；如下图所示： 图出自Taiyo Yuden的EMK042BJ332MC-W规格书 二、电容的工艺与结构...薄膜电容有两种卷绕方法：有感绕法在卷绕前，引线就已经和内部电极连在一起；无感绕法在绕制后，会采用镀金等工艺，将两个端面的内部电极连成一个面，这样可以获得较小的ESL，应该高频性能较高；此外，还有一种叠层型的无感电容...Capacitors – Murata 聚合物铝电解电容的ESR较小，容值更稳定，瞬态响应好；由于是固态，抗冲击振动能力比湿式的要好；可以做出较小的SMD封装。...同时仅熟悉信息技术设备，对电力电子、军工等其他行业不了解，所以还有一些其他的电容相关应用无法介绍。

    1.6K10

    2018 Cell系列相变最强综述，未来已来，你在哪？

    相位分离在多种细胞过程中起作用，包括形成经典的无膜细胞器、信号复合物、细胞骨架和许多其他超分子组装。 2. 相位分离的概念为理解序列简并（低复杂性）和蛋白质无序区域的功能提供了新的研究方向。 3....凝胶的物质属性取决于分子间交联的寿命、交联的程度和模式 （交联存在越久越倾向于固体，译者注）。缔合聚合物可形成物理凝胶，水溶性聚合物形成水凝胶。 2....非球形分子具有空间和方向顺序，水和其他分子液体（包括聚合物）也是。...实际上，蛋白的翻译后修饰（PTM）可以显著地改变这些IDRs/ LCDs的电荷或其他性质，从而将序列固有驱动力转变为相位分离(图2C)。...此外，经典的应激颗粒标记物poly（A）结合蛋白（PAB1）在响应热应激时会发生相位分离，释放其结合的RNA。这表明翻译响应和SG形成之间存在复杂的关系。

    2.5K10

    陈小元陈智毅JACS：内源性不稳定铁池介导的自由基生成用于癌症化学动力学治疗

    通过模拟细胞内过氧化物的代谢命运，发现R'OOH在不稳定的Fe2+存在下具有出色的自由基产生能力，并且仅受到谷胱甘肽/谷胱甘肽过氧化物酶的中等消除，这有助于其卓越的化学动力学功效。...本文设计的pH /不稳定Fe2+级联响应纳米药物包含封装在pH敏感的聚合物颗粒中的亚油酸甲酯氢过氧化物和LIP增强剂，以实现增强的CDT。...通过模拟细胞内ROOR的代谢过程，证明R'OOH在Fe2+的帮助下具有出色的自由基生成能力，并且仅被GSH / GPx系统适度消除，与其他药物相比，其具有出色的化学动力学功效。...在被LIP水平升高的癌细胞摄取后，R'OOH可通过细胞内不稳定的Fe2+介导的Fenton反应有效地转化为高度有害的自由基，这使其成为引起肿瘤细胞死亡的可活化CDT治疗剂。...R'OOH和LIP增强剂的组合发挥了增强的抗肿瘤化学动力学治疗功效。除了通过EPR效应在肿瘤组织中积累外，通过封装在pH敏感聚合物颗粒中制备的CDT纳米制剂还能够响应释放药物，使其副作用最小。

    2.1K40

    硅光子学异质集成：技术突破、产业实践与未来方向

    该探测器响应带宽覆盖C/O波段，泄漏电流控制在nA级别，性能与转移前一致性优异。...异质外延生长：直接在300毫米硅衬底上生长氮化镓并实现激射，当前面临缺陷密度与可靠性挑战，但具备无需异质衬底的潜在优势； 2....其完整流程为：在Tower Semiconductor的200/300mm硅晶圆上制备硅与低损耗氮化硅波导，通过等离子体处理预处理键合区域，将InP外延材料键合至硅衬底，移除异质衬底后，通过深紫外光刻在...NewPhotonics指出，NPO因具备激光可更换的服务性，将成为2025-2028年的中短期核心方案，而CPO通过异质集成实现更高密度，是2028年后的长期趋势； 2....存储与其他：XCeleprint与Seagate的合作将MTP激光用于HAMR硬盘驱动器，未来还将向量子计算、生物传感等场景延伸。

    39410

    横向对比 11 种算法，多伦多大学推出机器学习模型，加速长效注射剂新药研发

    目前该研究已发布在《Nature Communications》期刊上，标题为「Machine learning models to accelerate the design of polymeric...表 1 为嵌套交叉验证 (n=10) 中，使用不同机器学习算法预测药物释放后得到的平均绝对误差 (MAE) 值以及平均标准误差 (σM，括号内显示)。...经过改进后，最终确定 15 个特征的 LGBM 模型表现最优。...实验结果 得到上述最优模型后，研究人员进行了两项测试，其一是使用该模型预测某一种长效注射剂药物释放曲线，其二是使用该模型预测测试集中药物-聚合物的药物释放曲线，并将得到的结果分别与实验药物释放曲线进行比较...图 4 显示了某种所选长效注射剂的预测和实验药物释放曲线的比较，图 5 则显示了药物-聚合物的药物释放曲线和实验药物释放曲线比较，可以看到在两种情况下，预测值和实验值均基本一致，因此，研究人员认为基于

    45010

    基美汽车级钽电容T598D系列的ESR值对汽车电子影响分析

    早在2015年，基美（KEMET）率先推出业界首款通过AEC-Q200认证的车规聚合物钽电容——T598系列，125℃版本立即成为ADAS、信息娱乐、安全系统等高可靠性应用的“救场”元件。...随后，为满足更小型化、更高容值的需求，T598D（D-case，EIA7343-31）应运而生，在相同封装内把容量推高到470µF，并保持个位数mΩ级ESR，让工程师“一换多”，直接节省板面积与BOM成本...T598D系列之所以能在125°C车规环境中替代多颗MLCC，关键就在于其ESR值被控制在7mΩ-40mΩ这一“低而稳”的区间。那么，基美汽车级钽电容T598D系列的ESR值对汽车电子有何影响？...T598D的低ESR把高频纹波直接“压”进可接受范围，省去了多级LC滤波，提高电源完整性。2.热耗与寿命电容内部功耗P=I_ripple²×ESR。...T598D的低ESR把热量留在安全区，为15年行车寿命提供了热裕量。3.冷启动与低温ESR漂移汽车在-40°C冷启动时，传统钽电容ESR可能增大3-5倍，导致ECU上电时电压塌陷。

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