数字光处理

本文旨在从尺寸精度、力学性能、各向同性和固化后收缩等方面考察数字光加工( DLP )光固化PDMS的印刷性能。采用不同取向、不同尺寸和不同后曝光条件对PDMS进行打印，并通过拉伸试验和显微镜对打印性能进行评价。结果表明，打印件具有较好的精度和较低的收缩率，但在模量、延展性和强度方面具有较高的方向性。尺寸误差小于2 %，收缩率小于0.52 %。相比之下，模数随打印方向的变化在0.87 ~ 0.96 MPa之间，伸长率在34.7 % ~ 66.4 %之间，强度在0.23 ~ 0.49 MPa之间。本文还讨论了PDMS打印对未来推进的挑战。

基于数字光加工( DLP )的3D打印技术可以从广泛的整齐和填充树脂配方中制备复杂结构，但低密度树脂的缺乏阻碍了其在汽车、航空航天和电子工业中的大规模敏感应用。本文研究了一种适用于DLP基低密度、高模量结构的树脂的配方，该树脂具有良好的负、正特性分辨率。以丙烯酸树脂为基材，采用高体积分数( 50  vol % )的空心玻璃微球，获得了足够的固化深度，制备了25  µ m层厚。验证了典型多小时DLP打印时间下的悬浮稳定性。填充树脂表现出小于5   Pa-s的黏度，低于黏度上限，可在层间复涂聚二甲基硅氧烷( PDMS )窗口。通过热重分析( TGA )和显微CT ( micro-CT )成像研究，该材料的密度分布均匀，为0.81   g   cm - 3。该配方的最小特征尺寸为内腔400   µ m (负特征)和突出特征250   µ m (正特征)。一个几何形状错综复杂的结构的例子是通过打印一个重复的机械超材料单元格来创建的。

近年来，一种利用开放存取资源进行实验室研究的趋势已经开始。科学硬件的开源设计策略依赖于使用广泛可用的部件，特别是那些可以直接打印的部件，使用可与低成本微控制器连接的可加性制造技术和电子元件。开源软件消除了昂贵商业许可证的需要，提供了针对特定需求设计程序的机会。本综述对化学分离领域内的“开源运动”的影响进行了描述，主要是通过对近5年来该领域的研究进行全面的考察。涵盖的主题包括一般实验室设备、样品制备技术、基于分离的分析、检测策略、电子系统控制和数据处理软件。还讨论了在这些与分离有关的专题中继续存在的障碍和进一步采用开源办法的可能机会。

设计、研究和开发新型和改进的智能多功能器件是未来十年先进功能材料议程的主要议题之一。可以被外界刺激触发的智能材料被FDA、EMA等监管机构看到，具有很高的创新治疗和改进药物传递系统的潜力。将磁性纳米结构引入到复杂体系中，可以产生多功能的器件，并且可以通过外加磁场进行时空调控。这些磁响应器件可以用于从诊断到治疗肿瘤等多种生物医学应用，并正在积极开发和测试用于癌症治疗。在此，我们从最简单的结构——单一纳米粒子出发，综述了肿瘤磁响应器件的发展。我们在对此类系统的设计和制作给出一些理论概念的同时，对其在临床实践中的应用进行了批判性的综述。自然而然，该综述发展到更复杂的结构，从一维磁响应系统发展到三维磁响应系统，显示出更高的复杂性和多功能性，因此对临床实践的兴趣更高。审查的结尾是癌症理论磁响应器件的设计和工程面临的主要挑战以及这一生物医学领域的未来趋势。