球膜光学微纳牛力检测原理研究

<正>项目负责人:陆永华(E-mail:nuaa_lyh@nuaa.edu.cn)依托单位:南京航空航天大学项目批准号:510051221.项目简介随着微纳米技术和生物医学技术的发展,微生物体、细胞、分子簇等领域对微纳牛力的测量已经成为关键的技术难题。为了实现微纳牛力测量,项目主要研究了两种不同结构的光学膜的力学特性和光学特性,以光学薄膜和光学球膜为微力传感     

中国微纳制造研究进展

介绍了中国微纳制造领域的总体概况。从微构件力学性能、微纳摩擦磨损及粘附行为研究、典型微流体器件输运特性研究、拓扑优化技术在微纳结构设计中的应用研究、微传热学的研究和微测试方法和装置的研究具体介绍了微纳制造基础理论方面取得的进展。从设计方法、硅基微机电系统(Micro electro mechanical system,MEMS)制造工艺、非硅MEMS制造工艺等方面介绍了微系统设计与加工工艺研究进展。从物理量微传感器、微执行器件与系统、微纳生化传感与分析和微能源等方面介绍了微纳器件与微纳系统的研究进展,最后对中国微纳制造发展进行了总结和展望。     

铝及铝合金等离子体微弧氧化技术的研究

等离子体微弧氧化是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷膜的新技术。利用该技术可在铝及其合金表面的陶瓷膜层结构致密，结合好，具有优良的综合力学性能，近年来该领域的研究一直较为活跃,是一项具有广阔应用前景的技术。文中综述了国内外微弧氧化技术的研究现状，概括了微弧氧化的基本原理、制备方法和工艺特点，以及膜层的结构和性能特点，并展望了该技术的应用及发展趋势。     

微纳制造技术文献计量分析

对微纳制造技术领域2000-2010年时间段的SCI和EI文献计量分析,结果显示,近年来该领域的研究呈现出增长趋势,美国在微纳制造领域的研究处于绝对领先的地位.SCI文献分析表明,纳米尺度的制造技术、微米尺度的制造技术、微机电系统、微流体、微加工等是近年来研究的热点领域;EI分析则显示,光刻技术、微加工、微机电器件、纳米结构材料、扫描电子显微镜等是研究的热点.     

微注压成型表面仿生蝉翼纳米结构的设计及润湿和陷光性能研究

正利用仿生原理设计制备新材料和结构是近年来迅速崛起和快速发展的研究领域。仿生微纳结构的高效、低成本和批量化制备是功能性仿生表面推广应用的关键。微注射压缩成型(μ-ICM)技术同时综合了微注射成型(μ-IM)效率高和微热压印成型精度高的优点,是快速、批量制备表面精密微细仿生结构的理想选择。本文深入研究蝉翼表面性能和相关机理,进而掌握结构     

电子动态调控的飞秒激光表面微纳结构可控制造新方法及其应用

正微纳制造技术是高端制造业发展的重要分支之一,为高端装备、集成电路、新能源、新材料、生物医药等领域提供了关键的技术支撑。飞秒激光微纳制造技术是微纳制造的最理想方法之一,是多个领域核心部件关键制造技术瓶颈问题的重要解决途径。在飞秒激光微纳制造领域,激光诱导材料损伤是一个研究重点,蕴含着丰富的物理意义。其中,激光诱导表面周期性结构(1aser-induced periodic surface structure,LIPSS/ripple)是一个普遍的现象。自激光器问世以来,人们在激光辐照过的材料表面观察到了这种具有一定周期和方向的表面微纳结构,并成为一种新的微纳结构制备技术。由于具有特定尺寸形状和排     

我国微纳几何量计量技术的研究进展

随着微纳技术中材料和器件关键尺寸的减小以及几何结构复杂性的增加,给微纳尺度的精确测量带来了新的挑战。微纳几何量计量技术主要是研究微纳尺度下测量量值的准确一致,并实现量值溯源到国际长度基本单位的科学。为保证微纳技术的领先优势,国外先进国家一直高度重视微纳几何量计量技术的研究。目前,我国在微纳计量领域已成功研制了多种微纳几何量计量标准装置,并初步建立了我国自己的微纳计量溯源体系。对我国现有的微纳几何量计量技术与计量标准装置进行了回顾和介绍,并对我国微纳计量的未来发展做出了展望。     

声操控型微流控芯片的加工与测试技术

介绍了一种声操控型微流控芯片的加工方法与测试技术。首先,基于声操控型微流控芯片的工作原理和功能需求设计了硬质微流控芯片的基本结构,采用激光切割方法实现了聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate,简称PMMA）材质开放边界微流道的加工,采用数控加工（computerized numerical control,简称CNC）精雕方法实现了封闭边界微流道的加工,通过光固化型（ultra violet,简称UV）胶实现了硬质微流道与基板的室温封接,利用表面改性技术与毛细作用实现了芯片的无泵进样;其次,研究了不同加工工艺、工艺参数对微流道形貌的影响;最后,依据声操控微颗粒需求,综合仿真分析、阻抗测试及多普勒激光测振,选定了声操控型微流控芯片的工作频率,实现了微纳物体运动控制。该微流控芯片具有成本低、加工效率高及易于调整微流道结构的优点,在微纳操控、微纳制造和生化检测方面拥有广阔的应用前景。     

广东计量科学研究院完成多项微纳米技术科研项目

<正>随着纳米科技及微加工的发展,微纳尺度产品的计量检测愈加迫切,需求也逐渐增大。为解决量传溯源问题,广东省计量院通过承担质检总局科研项目"微纳米薄膜厚度的量值溯源及膜厚测量仪器校准技术研究"和省科技厅科研项目"微纳米尺度薄膜台阶标样及膜厚量传体系研究",成功研制出微纳米线宽标准样板、纳米台阶高度标准样板、薄膜厚度标准样品等。其研究成果可用于扫描     

钛合金表面微弧氧化技术的研究进展

微弧氧化是一种在基体金属表面原位生长陶瓷膜的新技术.利用该技术制成的薄膜具有良好的机械性能,近年来在该领域的研究一直较为活跃.综述了微弧氧化技术在国内外的研究现状,简述了微弧氧化技术的原理及应用,介绍了电参数对形成的氧化膜的影响,以及通过对电解液的选择,制备不同性质的功能膜,着重讨论了通过微弧氧化制备薄膜的生物活性,并展望了微弧氧化技术的应用前景.     

氮化硅过滤膜用于循环肿瘤细胞捕获与释放的试验研究

利用微纳加工技术加工出栅形孔氮化硅过滤膜,通过物理过滤实现了循环肿瘤细胞(CTCs)的高效捕获。为进一步研究CTCs,通过反向冲击将CTCs从过滤膜上释放,然而由于CTCs与过滤膜之间存在粘附力,导致释放效率较低。通过在过滤样品和反向冲击液中加入抗凝剂肝素,大大提高了CTCs的释放效率和过滤膜的可重复利用性,并且能保证释放出的CTCs的活性。利用该技术加工的过滤器件和释放方法,能够实现CTCs的高效捕获和释放,具有操作方便、低成本、高通量以及易于保证细胞活性等优点。     

大行程5-DOF微纳传动平台的设计及特性分析

对大行程、多自由度及高刚性微纳传动平台的设计要求和特性进行了研究,开发了由压电陶瓷驱动的大行程5-DOF微纳传动平台,设计了位移量大、可导向的微位移放大机构,实现了微纳传动平台的高精度、大移动及大摆动等功能。分析了微纳传动平台的基本原理和自由度,建立了微纳传动平台的运动学模型,得到了其输入/输出特性。基于伪刚体的基本理论及虚功原理,推导了微纳传动平台沿X、Y、Z向的移动刚度及绕X、Y轴的摆动刚度,并对影响微纳传动平台静态刚度的特征参数进行了分析,获得了其移动刚度及摆动刚度的特性。创建了微纳传动平台的几何模型,应用有限元方法对该平台进行了分析及仿真,验证了微纳传动平台的运动学模型、伪刚体模型的正确性。     

纳结构的连续激光复合微纳探针刻划加工

为了加工形貌稳定且尺寸尽可能小的纳结构,建立了一套连续激光复合微纳探针的加工系统,并研究了光纤探针导光的连续激光辐照微纳探针的近场增强效应以及该系统的加工性能。首先,根据表面等离子体激元理论仿真分析了激光辐照原子力显微镜(AFM)探针的近场增强因子,并研究了微纳探针的针尖温度场和针尖热膨胀。接着,搭建了基于光纤探针导光的连续激光复合微纳探针的纳结构加工系统。最后,对聚乙烯片状材料样品进行了纳结构加工。结果显示:加工得到的纳米点尺度为200nm左右;纳米线的尺度为30~40nm。结果表明:光纤探针导光连续激光复合微纳探针系统避免了复杂的空间光路结构,是一种成本低廉,结构简单的系统,能够实现纳结构的加工。     

微细铣削温度场的建模与仿真

微细铣削具有加工零件型面复杂、生产效率高、成本低、材料种类多等优点,成为一种重要的微纳制造使能技术,广泛用于生物医疗、航空航天、能源动力和电子通信等领域。铣削过程中,切削热、切削温度将影响加工质量、刀具耐用度。文中使用有限元法建立微铣削热-力模型,研究微细铣削过程中切削热和温度场的分布,对降低刀具磨损、提高表面加工质量具有重要的意义。     

纳米压痕技术研究现状与发展趋势

纳米压痕技术是一种新的材料特性测量方法,被广泛应用在研究微/纳零部件的力学性能和材料微纳区域内的局部特性。介绍了纳米压痕技术的基本理论方法;针对纳米压痕技术的理论建模、压痕形貌、微观组织以及测量精度等几个方面对现有的研究成果进行系统的分析和总结;分析了纳米压痕技术现存的研究难点及主要问题,并对其发展趋势进行了展望。     

液晶微透镜技术研究新进展

液晶微透镜是一种利用电光效应来改变透镜折射率空间分布和微电子技术工艺制作的新型微透镜,是结合了微透镜技术和液晶良好电控特性的新型光学微纳器件。液晶微透镜具有尺寸微小,焦距可调等优点,在微光学系统和微光机电系统中具有广阔的应用前景。简要概述了液晶微透镜的基本原理和几种典型液晶微透镜类型,包括液晶(LC)和聚合物分散液晶(PDLC)透镜的发展,阐述了液晶微透镜的研究现状以及研究发展趋势。     

微纳系统国际会议征文

20 0 2年 8月 1 1～ 1 4日 ,中国昆明微 纳系统国际会议由中国力学学会、非线性力学国家重点实验室 (ＬＮＭ)、香港中文大学和香港科技大学联合主办 ,中国科学院和国家自然科学基金委员会等协办。会议的议题包括微 纳系统所涉及的主要方面 (但不限于 ) :　　 微 纳系统中尺度效应和表面效应 微、纳系统新的运动和控制机理 多场耦合下微 纳系统材料的性质 微、纳尺度流动和传热 纳米材料及其在纳系统中的应用 与生化和医学相关的微 纳系统 (如生物芯片、μＴＡＳ、分子马达等 ) 微 纳系统的设计和建模 微 纳系统的加工工艺和封装 微 纳系…     

微弧氧化与稀土铈盐封孔对7A85新型铝合金耐蚀和耐磨性能的影响

为改善7A85新型铝合金表面的耐蚀和耐磨性能,利用微弧氧化技术在其表面原位生成陶瓷膜层,用稀土铈盐溶液对陶瓷膜进行封孔处理。通过扫描电子显微镜观察陶瓷膜的表面形貌,采用X射线衍射仪分析膜层的相结构,利用盐雾腐蚀试验和电化学测试评价了陶瓷膜的耐蚀性能,用球-盘摩擦磨损试验机研究了陶瓷膜的摩擦学性能。结果表明:7A85铝合金表面微弧氧化陶瓷膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,陶瓷膜表面经稀土封孔处理后致密性提高。单纯的微弧氧化处理提高了7A85铝合金的耐腐蚀性能,使其抗3.5%NaCl水溶液腐蚀速率降低了1个数量级;对微弧氧化膜层进行稀土铈盐封孔处理进一步提高了膜层的耐蚀性能,腐蚀速率降低1个数量级。微弧氧化陶瓷膜显著提高了7A85铝合金表面的耐磨性能,体积磨损率从4.56×10-3mm3/(N·m)降至5.73×10-4mm3/(N·m);稀土铈盐封孔处理降低了陶瓷膜的摩擦系数,但对磨损速率无显著影响。     

微弧氧化与稀土铈盐封孔对7A85新型铝合金耐蚀和耐磨性能的影响

为改善7A85新型铝合金表面的耐蚀和耐磨性能,利用微弧氧化技术在其表面原位生成陶瓷膜层,用稀土铈盐溶液对陶瓷膜进行封孔处理。通过扫描电子显微镜观察陶瓷膜的表面形貌,采用X射线衍射仪分析膜层的相结构,利用盐雾腐蚀试验和电化学测试评价了陶瓷膜的耐蚀性能,用球-盘摩擦磨损试验机研究了陶瓷膜的摩擦学性能。结果表明:7A85铝合金表面微弧氧化陶瓷膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,陶瓷膜表面经稀土封孔处理后致密性提高。单纯的微弧氧化处理提高了7A85铝合金的耐腐蚀性能,使其抗3.5%NaCl水溶液腐蚀速率降低了1个数量级;对微弧氧化膜层进行稀土铈盐封孔处理进一步提高了膜层的耐蚀性能,腐蚀速率降低1个数量级。微弧氧化陶瓷膜显著提高了7A85铝合金表面的耐磨性能,体积磨损率从4.56×10-3mm3/(N·m)降至5.73×10-4mm3/(N·m);稀土铈盐封孔处理降低了陶瓷膜的摩擦系数,但对磨损速率无显著影响。     

AZ91D镁合金在硅酸盐体系下微弧氧化配方的优化

微弧氧化是一种先进的表面处理工艺。该技术具有工艺简单、清洁无污染、膜层均匀致密，材料适应性宽等特点，得到的微弧氧化膜既具备普通阳极氧化膜的性能，又兼有陶瓷喷涂层的优点，突破了传统的阳极氧化技术，是镁合金阳极氧化的重点发展方向，其中工艺参数特别是电解液的组成和浓度对微弧氧化膜结构和性能影响方面的研究具有极其重要的作用。本文采用4因素3水平的正交实验，从考察耐腐蚀性、膜层厚度和致密性出发，确定了AZ91D镁合金在硅酸盐体系下微弧氧化电解液的优选配方，并研究了在此配方条件下生成微弧氧化陶瓷膜的微观形貌和相结构。