新型光—电镊实现对物体非接触多功能操控

6个月前 来源:科技日报 观看:155

美国物理学家阿瑟·阿什金因光镊操控技术获得2018年获诺贝尔物理学奖,让研究人员在微观世界中也可“抓得着”物体。这一研究为物理、生物和材料科学等领域提供了颠覆性技术。但传统光镊面临着系统复杂、光损伤、操控作用力小、操控颗粒范围窄、仅适用于透明物体等诸多难题,严重阻碍其实际应用。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

1月9日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院了解到,该院医工所智能医用材料与器械研究中心研究员杜学敏团队基于前期的研究基础,自主研制出了新型光—电镊原型系统。该系统可实现对不同材质、相态和形状物体的非接触、跨尺度、普适、多功能操控。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

光调控技术新突破vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

新型光操控技术利用光响应性智能材料生成温度场、电场等,有效降低了传统光镊所需的光照强度,显著增加了操控作用力。但这类技术仍面临系统复杂、低灵活性、适应性差等关键难题,影响了其实际应用。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

2016年,杜学敏团队开始在光—电智能材料和静电镊领域开展研究工作。基于前期工作基础,研究团队开发出全新的光—电镊。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

该光—电镊由两个核心元素组成:近红外激光光源和光—电转换器。其中,光—电转换器包含了研究团队自主研发的聚偏氟乙烯—三氟乙烯高分子薄膜和润滑层。聚偏氟乙烯—三氟乙烯高分子薄膜具有高效光热释电(光—电)性能,并掺杂了镓—铟液态金属颗粒;润滑层具有减阻、抗污染以及消除导电介质形成的电荷屏蔽功能。薄膜和润滑层通过两片聚甲基丙烯酸甲酯封装集成。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

实验结果表明,研发团队提出的新型光—电镊展现出了卓越、稳定的光电转换性能。其在每平方毫米2毫瓦的光照强度下即可产生0.26伏的表面电势。光照强度增加可增强其光—电场,即便将表面介质厚度范围改变为1厘米至10厘米,电导率调整范围为每厘米1.16毫西门子至每厘米91毫西门子,其光电性能仍能保持有效。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“传统光镊需要的光强度较高,大约为每平方毫米1千万毫瓦,这会产生光损伤问题,导致微观尺度的调控可能会灼伤甚至杀死细胞。”杜学敏介绍,“相比之下,新型光—电镊所需要的光照强度很低,可通过高性能的光—电转换器产生的介电泳力操控物体,以避免高强度光对生物样本的损伤。”vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

打开微观调控大门vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

结合光场和电场的双重优势,新型光—电镊成功实现不同场景下的多功能操控,展现出了前所未有的灵活性和适应性。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

值得关注的是,该光—电镊能采用比传统光镊小7个数量级的光强,产生比传统光镊大7个数量级的操控作用力,成功实现了不同材质(聚合物、无机物和金属)、不同相态(气泡、液体和固体)、不同形状(球体、长方体、螺旋线)和活鱼卵等物体的非接触、普适性、程序化操控。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

杜学敏介绍,在应用层面,他们团队研发的新型光—电镊不仅可以设计成便携式的操控平台用于操控宏观尺寸物体,还可与显微成像系统集成,研制成显微光—电镊操控系统。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

此外,光—电镊还能实现对5微米至2.5毫米的固体颗粒、1皮升至10毫升液滴的跨尺度操控。光—电镊还可被应用于水凝胶微型机器人组装和任务执行、不同材质和尺寸颗粒的筛选、活细胞的组装、单个细胞的操控以及细胞刺激响应等微型机器人和生物医学领域。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

杜学敏表示:“光—电镊克服了传统光镊的局限性,填补了传统光镊无法实现的宏观和微观物体操控之间的空白,为机器人、类器官、再生医学、神经调控等重点前沿科技领域提供新的工具与技术。”vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

美国物理学家阿瑟·阿什金因光镊操控技术获得2018年获诺贝尔物理学奖,让研究人员在微观世界中也可“抓得着”物体。这一研究为物理、生物和材料科学等领域提供了颠覆性技术。但传统光镊面临着系统复杂、光损伤、操控作用力小、操控颗粒范围窄、仅适用于透明物体等诸多难题,严重阻碍其实际应用。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

1月9日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院了解到,该院医工所智能医用材料与器械研究中心研究员杜学敏团队基于前期的研究基础,自主研制出了新型光—电镊原型系统。该系统可实现对不同材质、相态和形状物体的非接触、跨尺度、普适、多功能操控。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

光调控技术新突破vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

新型光操控技术利用光响应性智能材料生成温度场、电场等,有效降低了传统光镊所需的光照强度,显著增加了操控作用力。但这类技术仍面临系统复杂、低灵活性、适应性差等关键难题,影响了其实际应用。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

2016年,杜学敏团队开始在光—电智能材料和静电镊领域开展研究工作。基于前期工作基础,研究团队开发出全新的光—电镊。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

该光—电镊由两个核心元素组成:近红外激光光源和光—电转换器。其中,光—电转换器包含了研究团队自主研发的聚偏氟乙烯—三氟乙烯高分子薄膜和润滑层。聚偏氟乙烯—三氟乙烯高分子薄膜具有高效光热释电(光—电)性能,并掺杂了镓—铟液态金属颗粒;润滑层具有减阻、抗污染以及消除导电介质形成的电荷屏蔽功能。薄膜和润滑层通过两片聚甲基丙烯酸甲酯封装集成。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

实验结果表明,研发团队提出的新型光—电镊展现出了卓越、稳定的光电转换性能。其在每平方毫米2毫瓦的光照强度下即可产生0.26伏的表面电势。光照强度增加可增强其光—电场,即便将表面介质厚度范围改变为1厘米至10厘米,电导率调整范围为每厘米1.16毫西门子至每厘米91毫西门子,其光电性能仍能保持有效。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

“传统光镊需要的光强度较高,大约为每平方毫米1千万毫瓦,这会产生光损伤问题,导致微观尺度的调控可能会灼伤甚至杀死细胞。”杜学敏介绍,“相比之下,新型光—电镊所需要的光照强度很低,可通过高性能的光—电转换器产生的介电泳力操控物体,以避免高强度光对生物样本的损伤。”vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

打开微观调控大门vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

结合光场和电场的双重优势,新型光—电镊成功实现不同场景下的多功能操控,展现出了前所未有的灵活性和适应性。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

值得关注的是,该光—电镊能采用比传统光镊小7个数量级的光强,产生比传统光镊大7个数量级的操控作用力,成功实现了不同材质(聚合物、无机物和金属)、不同相态(气泡、液体和固体)、不同形状(球体、长方体、螺旋线)和活鱼卵等物体的非接触、普适性、程序化操控。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

杜学敏介绍,在应用层面,他们团队研发的新型光—电镊不仅可以设计成便携式的操控平台用于操控宏观尺寸物体,还可与显微成像系统集成,研制成显微光—电镊操控系统。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

此外,光—电镊还能实现对5微米至2.5毫米的固体颗粒、1皮升至10毫升液滴的跨尺度操控。光—电镊还可被应用于水凝胶微型机器人组装和任务执行、不同材质和尺寸颗粒的筛选、活细胞的组装、单个细胞的操控以及细胞刺激响应等微型机器人和生物医学领域。vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

杜学敏表示:“光—电镊克服了传统光镊的局限性,填补了传统光镊无法实现的宏观和微观物体操控之间的空白,为机器人、类器官、再生医学、神经调控等重点前沿科技领域提供新的工具与技术。”vxQ即热新闻——关注每天科技社会生活新变化gihot.com

本文链接:http://www.gihot.com/news-2-97-0.html新型光—电镊实现对物体非接触多功能操控

声明:本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。

上一篇: 单细胞代谢物分析质谱仪获国际首台(套)认定

下一篇:行走速度可达每秒10米 四足机器人“黑豹2.0”发布

为你推荐
前不久,山东科技大学(以下简称“山东科大”)“海洋测绘工程工学本科专业教学计划”获得国际海道测量师和海图制图师能力标准委员会(IBSC)国际A级认证。...
01-22
  “今年是我在双台镇过冬的第6年,准备住到5月份再回去。”1月16日一大早,59岁的张贺强就前往辽...
01-21
  2025年春节假期8天,全国国内出游5.01亿人次,同比增长5.9%。国内出游总花费6770.02亿元,同比增...
02-13
现代快报讯(记者刘伟娟文/摄)票价8.5元,行程4小时41分钟,你会从南京硬坐到上海吗?1月21日,现代快报记者从铁路12306获悉,部分硬座票“骨折价”,引起网友关注。铁路12306显示,南京到上...
01-22
  机票大降再现:春节北京往返三亚跌幅千元,旅客退票再订求性价比  随着春运火车票开售,不少热门目的地机票价格呈现下降趋势,游客出行性价比再度提升。1月19日,有游客向北京...
01-21
1 月 24 日消息,汽车媒体 Car Magazine 于 1 月 22 日发布博文,报道称奥迪 RS 7 将告别 V8 引擎,采用 V6 插电混动系统,预计输出功率接近 725 马力。新款奥迪 RS 7 将拥...
01-25
2 月 6 日消息,小米汽车今日公开招募授权服务伙伴。置换服务合作依据小米汽车的服务运营标准,为用户提供旧车上门评估及收购、代办过户、驻店评估等一站式置换服务。...
02-07
《六姊妹》有几个女婿‌《六姊妹》中有9个女婿‌。这九个女婿分别是:‌张建国‌:何家丽的大女婿,出身军人,孤儿身份,被何家当家人何常胜看中,成为何家丽的伴侣‌...
02-20
正在播出的《五十岚夫妇是伪装的陌生人》受到了观众们的喜爱,每一集的情节都引人入胜,人物角色也十分贴合故事情节的发展,让观众在观看过程中不断产生好奇心。...
02-22
  “当前,全国范围内呼吸道传染病流行情况已经下降,流感样病例占比有所下降,肺炎支原体等阳性率持续下降,新冠病毒等其他呼吸道疾病继续处于低流行水平。”在26日举行的...
01-28
21世纪经济报道记者季媛媛 上海报道 2025年刚开始,诺华制药就完成了大笔收购案。2月11日,诺华宣布了对Anthos Therapeutics的收购计划。据...
02-12
  向着了解历史的目标,我们来到张家堡党群服务中心的军事博物馆。这里地方不大,但陈列的每一件物品都很有意义。  我们随着队伍来到大厅。第一项活动是两位教官带领我们...
01-21
为进一步提升班主任管理水平,探索班级管理的新方法,营口市中等专业学校学生科和FF名班主任工作室于2024年...
01-21
  内蒙古保险行业协会针对非法“代理退保”猖獗、严重扰乱保险市场秩序的问题,为切实保护消费...
01-21
  近期,保险资金频繁“扫货”上市公司股票。根据Wind统计,今年以来,包括平安人寿举牌邮储银行H股...
02-11
天蝎座的男生在感情中常常表现得非常专注和执着,一旦爱上一个人,很难忘记。因此,有时候我...
01-22
狮子座男生通常充满自信、热情和领导力。要想征服他们的心,你需要展现出与他们相匹配的...
01-22
jeep品牌介绍? museum服饰品牌介绍?jeep品牌介绍?Jeep是一个具有历史和传奇色彩的汽车品牌,始于二战时期的美军轻型越野车。它的产品系列现包括了越野SUV、皮卡车和轿车等不同款...
02-12
圣罗兰流苏链条包流苏掉了怎么办?圣罗兰流苏链条包流苏掉了怎么办?你说的这是圣罗兰的品牌热门款包包吧,流苏能用掉,如果不是什么故意或者小意外人为的,真的怀疑你的包包是否是正...
02-17
2月11日消息,中国B2B外贸金融平台XTransfer近日与非洲最大的跨国银行之一Ecobank签署合作谅解备忘录 ,双方将携手为非洲中小微贸易企业提供优质的跨境金融及风控服务,进一步促...
02-11
2月13日消息,徐州多多万品电子商务有限公司董事长李婷、总裁韩秀丽一行近日到访国联股份冷链多多,冷链多多CEO梁豪、多多万店事业部总经理张敏代表公司接待了来访嘉宾,双方围绕...
02-14
SQL Error: select * from ***_ecms_news12 where id in(292,) limit 2
全球性金融券商集团英国EBC Group平台始终致力于以领先生态,与全球交易者共塑交易的未来。 自第一届交易大赛起,为赤忱的热爱和卓越的才华提供舞台,在全球内寻找交易好手以赋能...
01-24
当钟表的指针指向晚上8点,全世界的目光都聚焦在了中国的电视屏幕上,共同期待着一年一度的春晚盛宴。而今年的春晚,更因恰逢首个非遗新年而显得格外特别。一、春晚“清新奇迹”:...
02-09
Game Discover Co发布了2025年1月Steam十大最赚钱的新发售游戏,1月17日发售的《真三国无双:起源》凭借2140万美元收入霸气登顶相当于1.55亿元,《最终幻想7:重生》...
02-04
由2K游戏工作室31st Union打造的免费“Roguelike英雄射击”游戏《Project Ethos》,去年10月正式亮相,由于在角色设计和战斗机制等方面与暴死的《星鸣特攻》有着...
02-07
南部战区海军航空兵某团组织多架固定翼反潜巡逻机开展跨昼夜飞行训练,锤炼部队全时、全域航空反潜作战能力。(央广网·军事频道作者:秦钱江)...
02-06
极目新闻记者 康旭阳2月9日消息,阿里云宣布百炼平台全面上线DeepSeek-V3、DeepSeek-R1、DeepSeek-R1-Distill-Qwen-32B等6款全尺寸模型,1元最高可享受200万tokens,即日起,所有用...
02-09
返回

点击右上角微信好友

朋友圈

点击浏览器下方“”分享微信好友Safari浏览器请点击“”按钮

点击右上角QQ

点击浏览器下方“”分享QQ好友Safari浏览器请点击“”按钮