MIT研究人员已掌握纳米级内爆制造工艺 结构体积可缩至1/1000
- cnBeta
- 2018-12-15 22:18
虽然还不能让人类像“蚁人”或“黄蜂女”那样缩小,但麻省理工的研究人员们,已经掌握了纳米级的“内爆制造”(Implosion Fabrication)工艺,可以“打印”出各种常见形状的微型版本。据悉,负责该项目的 MIT 团队,发明了一种捕捉物体形状并进行复制的方法,可在将它干燥后进一步缩小至纳米级。
研究配图 - 1
该团队解决了当前和最复杂的 3D 打印材料方法的局限性。若借助多层的堆叠,显然会限制物体的 3D 形状。于是团队选择了凝胶支架,而不是在空气中进行打印。
在这个凝胶支架内,可先使用当前硬件来制造各种物体。研究团队创造了一种新的方法,能够以在纳米的尺度、完成对几乎任何 3D 几何体的组装。用于测试的纳米材料中,包括多种金属、半导体、以及生物分子。
第一张配图为 20x 收缩和脱水的凝胶(SEM / 扫描电子显微镜)图像。研究团队借助激光,在基板上烧蚀出了圆形和正方形,该方法可用于声称复杂的三维结构。
第二张配图左侧为(A)凝胶和(左图右上角)缩水 20 倍后的对比照片。右侧(B)则是原子力显微镜(AFM)对 10 倍收缩水凝胶的平滑度测量(微米尺度)。
研究配图 - 2
研究人员称:“我们将水凝胶作为支架,在空间的特定点位上进行了材料的沉积。然后在三维尺度上对这些支架进行光学图案化。随着一种或多种功能材料的加入,以受控方式脱水缩小,可在固体基质中实现纳米级的特征尺寸”。
这种制作工艺,被称为“内爆制造”或 ImpFab,因其在聚丙烯酸酯凝胶(即水凝胶)支架内进行打印,所以能够产生非自支撑的 3D 打印材料排列。在缩水时,能够实现数十纳米的精度。
研究人员借助双光子显微镜来确定水凝胶中的点位,他们以荧光素分子为锚,方便研究人员添加与之结合的其它种类的分子。研究合著者、MIT 神经科学教授兼生物工程与脑认知科学副教授 Edward Boyden 表示:
你可以借助光线,将锚抛到任何想要固定的点位上,然后你可以将其余东西固定的锚件上。它可以是一个量子点、一段 DNA、或者一个金纳米粒子。
研究配图 - 3
结构完成后,研究人员添加了一种促使水凝胶(及其结构)收缩的酸液。通过这种方法,研究人员可以将材料结构缩小至 1/1000 。听起来似乎很疯狂,但确实相当有效。
有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《科学》(Science)杂志上。原标题为:
《3D nanofabrication by volumetric deposition and controlled shrinkage of patterned scaffolds》
- 纳米
相关文章
资讯
- 3天前
NVIDIA GTC23精彩启程,LCFC Edge AI重磅出新
- 7天前
祝贺!2022国际CMF设计奖·颁奖典礼于深圳圆满举办
- 2周前
什么是智能交通系统,有哪些产品设备组成?
- 1个月前
PICO 联动抖音发起“VR全景创作计划”,招募全景视频创作者
- 1个月前
聚焦全生命周期眼健康管理,蔡司光学科技特展拉开帷幕
- 1个月前
联想王传东:全程式陪伴千行百业实现智能化“万家灯火”
- 2个月前
夯实数字化转型基石,加快数字中国建设
- 2个月前
联想实践文章入编战略性新兴产业发展报告 智能化助力释放发展新动能
- 2022-12-28
工程师神预言,深蓝突破科技想象
- 2022-12-22
寒冬尽头,VR复兴还有多远?
- 2022-12-10
“第五届软件定义晶上系统技术与产业联盟大会”隆重举行
- 2022-12-09
晶上联盟全新起航 携手共建“芯”时代
- 2022-12-08
你们要的AMD来了,云服务器BCC发布5款Milan架构新实例
- 2022-12-02
天玑9200旗舰芯升级5G新双通,两张卡通话、上网同时用,这才是真双卡!
- 2022-11-28
道达智能科技:深耕泛半导体智慧工厂 推进核心部件国产化
原创
荐读
-
5G+AR加持 晨星机器人掀起“智能化+人机交互”制造新趋势
2021世界制造业大会于11月22日在合肥落下帷幕。为期四天的大会中,作为向世界展示智能制造全面能力的窗口,联想展示了一系列让人惊喜的创新产品。现场展示的ThinkPad X1 Fold整体重量仅有1公斤,折叠起来之后的厚度大约为24毫米。当保持半开状态时,可以像拿本书一样握住,并且能同时运行两个应用程序。使用固定在中间的键盘之后,瞬间变...
-
智能手机竞争中失败,日本在联网汽车领域举步维艰
据外媒报道,在制造带有数字联网服务的汽车的竞争中,丰田汽车和日产汽车面临着被本土市场拖累的风险。与美国和欧洲的汽车消费者不同的是,日本消费者不愿意为这些联网功能和服务买单。结果就是:日本只有10%的汽车...
-
2020年河南省将推广应用3万台工业机器人
到2020年,推广应用3万台工业机器人,建设1000条智能生产线、300个智能车间、150个智能工厂……4月16日,在2018两岸智能装备制造郑州论坛上,河南省工信委发布了《2017年河南省智能制造白皮书》,河南智能制造的2020...