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基于形状记忆聚合物的一种新型的 “万能抓手”策略
浙江大学航空航天学院宋吉舟教授团队,便基于形状记忆聚合物,提出了一种新型的“万能抓手”策略。这个“万能抓手”的载体非常简单,就是一块智能“塑料”。别瞧它结构简单,本领可不小,它可以把目标物体“锁”在体内,轻松地抓取1微米到1米大小之间任何形状的物体。 目前这一研究成果已发表在知名学术期刊《科学进展》(Science Advances)上,文章共同第一作者为浙江大学航空航天学院硕士生令狐昌鸿和博士生张顺,通讯作者为浙江大学航空航天学院宋吉舟教授。 宋吉舟教授团队的“万能抓手”何以做到“探囊取物”?靠的便是形状记忆聚合物。形状记忆聚合物是一种特殊的智能材料,论其特殊,就特殊在它的“逆来顺受”:在外部刺激作用(如光、热)控制下,形状记忆聚合物可软可硬,在受到一定的外力作用导致变形后,它就能保持这个变形后的形状,可谓“顺其自然”;然而在一定的外部刺激作用下,它又会变回原来的样子。目前形状记忆聚合物已经被广泛用于智能织物、电子包装管的热收缩膜、航空器太阳能帆板展开机构、智能医药器件等领域。 宋吉舟教授团队的新策略:第一步,就是抓取物体时,先在外部刺激作用下,让形状记忆聚合物变得柔软,趁此机会将物体或者物体表面的结构嵌入其中;第二步,去掉外部刺激,让形状记忆聚合物变回刚硬的状态,保持住该变形的临时形状,将物体“锁住”,从而把物体抓取起来;第三步,等把物体转移到目的地之后,再次施加外部刺激,形状记忆聚合物就会恢复初始形状,将物体“解锁”释放。 形状记忆聚合物万能抓手抓取和释放物体的流程示意图 形状记忆聚合物这块智能 “ 塑料 ” ,就好像是一把有魔力的万能锁,能锁住世间万物:为了获取 “ 猎物 ” ,它 先 变成柔软的橡皮泥,把物体柔柔地包住,然后变成坚硬的石头,把物体牢牢地锁住,等把物体 “ 押送 ” 到目的地,又会重新变成软软的橡皮泥并释放物体。宋吉舟教授介绍,这把 “ 万能锁 ” 能在典型的三维结构物体上产生很大的抓力,包括球体、方块、管状物体、螺栓、螺母、枣核、钥匙串等;更厉害的是,它还能像壁虎一样, 粘附在物体表面 ,不论物体表面光滑还是粗糙。 形状记忆聚合物万能抓手对典型宏观物体的抓力   那么对于尺寸小的物体,这个抓手又是如何发挥功效的呢?当物体尺寸小到微观尺度(100微米左右或者更小),物体受到的表面力,特别是与抓手的粘附作用强,会给物体的释放带来较大的挑战。在该设计中,抓手通过把物体或者物体表面的结构锁在其内部实现抓取,不依赖抓手的粘附力,所以当粘附力给物体释放带来挑战时,就可以在抓手表面镀上一层特殊材料,或者增加抓手表面粗糙度来减弱粘附,从而实现物体释放。这样,即使是75微米大小的不规则铁颗粒或者是直径10微米的二氧化硅球,也能顺利从形状记忆聚合物万能抓手上得到释放。 使用形状记忆聚合物万能抓手操纵75 微米的不规则铁颗粒和10微米直径的二氧化硅球 “微观抓手就像微观世界里的吊车,可以用它在微观世界里搭建‘建筑’,制作特殊的光电器件。”令狐昌鸿说,“这个抓手在微观视角下还有一个优势,就是一个抓手就是数以万计的微观吊车,可以高效地在微观世界工作。” 谈及具体应用,宋吉舟教授表示,在柔性电子制备中,最重要的一步就是微观元器件的快速组装,即把制备基底上数以万计或者更多的维纳元器件转移到柔性的使用基底上。以往的方法都依靠粘附来一次性抓取这些元器件,但是释放的时候粘附就变成了限制因素。而宋吉舟教授课题组提出的这个策略,完全不依赖粘附,为柔性电子的制备提供了一种新思路,有望推进柔性电子的工业化进程。 使用形状记忆聚合物万能抓手组装柔性电子器件的简单展示 该项目得到了国家973计划、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费专项资金等的支持。
浙江大学 2021-04-10
基于人工智能的抗衰老天然化合物的发现与评价技术
浙江大学 2021-05-10
去除当归多糖提取物中蛋白质的吸附剂的制备方法
当归,主产于甘肃东南部,其根可入药,早在数千年前就已经被人们作为滋补、造血、抗炎的良药,随着现代植物化学和药理学的不断发展,发现其根的主要活性成分是多糖(Carbohyd. Polym., 2012, 89,713–722)。研究表明当归多糖具有造血刺激、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗糖尿病等多种生物活性,同时还能起到保护胃肠道和肝脏的作用(Carbohyd. Polym., 2012, 89, 713–722),但是其结构与生物活性的关系及作用机理尚不明确,为解决这一问题,首先应该分离出高纯度的当归
兰州大学 2021-04-14
去除当归多糖提取物中蛋白质的吸附剂的制备方法
本发明设计吸附剂技术领域,涉及一种对当归粗多糖中蛋白质去除的吸附剂的制备和应用。在植物多糖的提取过程中,需要对粗多糖中的蛋白质进行去除,本发明为一种对蛋白质具有选择性吸附作用的吸附剂。可以实现对植物粗多糖中蛋白质的选择性去除。 成果亮点 技术特点:本发明合成了一种多孔的蛋白质吸附剂,能够选择性的吸附去除植物粗多糖中的蛋白质,而对多糖无任何吸附作用。该吸附剂对当归粗多糖中蛋白的去除率可以达到81%,当归多糖的损失率小于5.0%,具有比商业采用的sevag法、三氯乙酸法、澄清剂法及反复冻融法等技术手段更高的蛋白去除效率及更小的多糖损失率。且该吸附剂可以重复使用10次以上。
兰州大学 2021-01-12
一种组合式体育训练防护垫
成果描述:本实用新型提供一种组合式体育训练防护垫,包括软毛粘附条,连接带和防护垫单体,所述的软毛粘附条设置在防护垫单体的上侧面边缘;所述的连接带缝制在防护垫单体的上侧棱边处;所述的连接带环绕在防护垫单体上侧面的边缘;所述的连接带包括硬质塑钩面,拉链和加强布条,所述的硬质塑钩面外侧设置拉链;所述的加强布条粘附在硬质塑钩面的背面;所述的防护垫单体包括缓冲薄垫,橡胶板,帆布外包层,防滑面,底层,充气弹力层和充气孔。本实用新型的连接带,充气弹力层和底层的设置,结构简单,便于组合连接,安全可靠,实用性强,便于调整厚度和弹力,改善了设备的适用性,便于推广和使用。市场前景分析:本实用新型的连接带,充气弹力层和底层的设置,结构简单,便于组合连接,安全可靠,实用性强,便于调整厚度和弹力,改善了设备的适用性,便于推广和使用。与同类成果相比的优势分析:国内领先
成都大学 2021-04-10
一种组合式光合仪叶室支架
本实用新型公开了一种组合式光合仪叶室支架,包括:主杆组件,及与主杆组件配合安装的调节三脚架或固定三脚架;所述主杆组件包括伸缩杆体、滚珠轴承及叶室夹;所述伸缩杆体活动安装在所述滚珠轴承的内圈内,所述叶室夹固定安装在所述伸缩杆体的顶端;所述调节三脚架包括第一基座、安装在第一基座上端的第一锁扣及安装在第一基座下侧的三只伸缩支脚;所述固定三脚架包括第二基座、安装在第二基座上端的第二锁扣及安装在第二基座下侧的三只支脚;所述支脚之间设有二连杆机构。本实用新型的组合式光合仪叶室支架配套有两种三脚架,可根据工作环境选择使用,具有高度调节方便、360度周向角度调节等特点。
青岛农业大学 2021-04-11
惯导组合导航系统动态模拟仿真技术
合作的企业类型等。简介请图文并茂,字数1000字以内。) 该成果是一种低成本的能真实地模拟导航系统动态过程的仿真试验系统技术。它采用惯性加速度计模拟器、惯性陀螺仪模拟器、GNSS(含北斗、GPS等)星座导航信息模拟器,实现对惯性导航系统动态信息、卫星接收机动态信息的集成模拟和仿真,能将动态仿真数据通过各硬件接口输出给惯性组合导航计算机,是一套能进行导航系统动态性能综合模拟和测试的系统,能实现对导航系统动态性能的评估和验证。 惯导系统模拟仿真试验系统主要应用特点有:通过采用
南京航空航天大学 2021-04-14
一种逆行、正行分体式组合医用钻
本实用新型公开一种逆行、正行分体式组合医用钻,包括依次轴向连接的钻头、空心钻杆、手柄,钻头和空心钻杆之间、空心钻杆和手柄之间可拆卸连接,钻头顶端开设有横向通孔,钻头尾端连接钛缆,钛缆的尾端连接金属环,手柄包括套筒、芯轴,所述套筒内部轴向设置限位弹簧,芯轴穿过限位弹簧,芯轴前端设置有挂钩,芯轴后端连接手柄尾端,手柄尾端中部有向后的凸起部。本实用新型可以正行或逆行使用,减少器械准备,方便手术操作,节约费用。
四川大学 2016-10-10
钢管混凝土组合结构设计方法和建造技术
钢-混凝土组合结构被称为除钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构之外的第五大结构。秉承哈工大本部这一学科的传统优势,立足深圳,适应现代工程结构向高耸、大跨、重载方向发展和承受恶劣条件的需要,并符合绿色建筑与工业化要求,历经20余年,在钢管混凝土结构研究方面,揭示其地震、火灾下工作机理、破坏形态和力学模型,建立钢管混凝土结构设计理论和标准,提出复杂钢管混凝土结构建造技术,成功应用于高层和超高层建筑、大跨度拱桥、大跨越输电线塔等
哈尔滨工业大学 2021-04-14
组合聚光式太阳能集热器
Ø  成果简介:核心为多曲面复合线聚焦槽式太阳能中高温集热储热系统。Ø  项目来源:863计划项目Ø  技术领域:能源环保Ø  应用范围:太阳能中高温集热Ø  现状特点:高效多曲面聚光,温度达150度(以导热油为介质),全日集热效率47%。Ø  技术成熟度:小批量生产Ø  成果转
北京理工大学 2021-04-14
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