研究前沿Nature-蒲公英仿生薄膜多孔結(jié)構(gòu)材料

日期：2024-12-29 16:10

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摘要：研究前沿Nature-蒲公英仿生薄膜多孔結(jié)構(gòu)材料

需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠18917106313

上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。

植物覆蓋了地球陸地的很大一部分，不過，大多數(shù)物種沒有流動性。為了運(yùn)輸其種子等繁殖體，許多植物已經(jīng)進(jìn)化出利用風(fēng)傳播種子的自然機(jī)制。例如，蒲公英的種子，具有剛毛般的細(xì)絲結(jié)構(gòu)，這降低了其飛行時的終端速度，并有助于種子在飄向地面時的方向。

今日，美國華盛頓大學(xué)Shyamnath Gollakota團(tuán)隊Vikram Iyer等研究人員，在Nature上發(fā)文，報道演示了無電池?zé)o線傳感設(shè)備的風(fēng)力擴(kuò)散。這種毫米級器件重量為30毫克，采用可編程部件設(shè)計在柔性基板上，以實(shí)現(xiàn)各種傳感和計算應(yīng)用的可擴(kuò)展性和靈活性。該系統(tǒng)使用輕型太陽能電池和能量收集電路供電，該能量收集電路對低和可變光照條件是魯棒的，并且具有實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆聪蛏⑸渫ㄐ沛溌?。為了?shí)現(xiàn)太陽能采集所需廣域擴(kuò)散和垂直著陸，開發(fā)了受蒲公英啟發(fā)的薄膜多孔結(jié)構(gòu)，其終端速度為0.87±0.02米/秒，空氣動力學(xué)穩(wěn)定性達(dá)到95%以上的垂直著陸概率。

Wind dispersal of battery-free wireless devices

圖1：風(fēng)分散無電池?zé)o線設(shè)備。

圖2：風(fēng)散機(jī)制。

圖3：無電池?zé)o線傳感器。

圖4：戶外評測。

該項(xiàng)研究工作，展示了一種功能齊全、風(fēng)力分散的無線傳感系統(tǒng)，能夠*大限度地減少系統(tǒng)重量，在低或可變光照條件下運(yùn)行計算和傳感設(shè)備陣列，并實(shí)現(xiàn)反向散射通信，可以在60米距離內(nèi)以較小尺寸和外形進(jìn)行操作。

戶外環(huán)境評估結(jié)果表明，這些設(shè)備可以在溫和微風(fēng)中移動50-100米。在自然系統(tǒng)中，個體種子形態(tài)差異導(dǎo)致一些種子落得更近，而另一些種子則傳播得更遠(yuǎn)。與之類似，該項(xiàng)研究也展示了如何調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的孔隙率和直徑，以實(shí)現(xiàn)器件間的分散變化。為此，有望助力于戶外環(huán)境和現(xiàn)實(shí)世界傳感應(yīng)用。

文獻(xiàn)鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04363-9

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-04363-9

本文譯自Nature。

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上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢，為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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